基于压密和损伤函数复合作用的单轴压缩本构关系

赵永川^1,2，杨天鸿^1,2，刘洪磊^1,2，汪泓^1,2，刘刚³，申志亮³

1. 深部金属矿山安全开采教育部重点实验室2. 东北大学资源与土木工程学院3. 黑龙江省煤矿深部开采地压控制与瓦斯治理重点实验室

摘 要：对西部钙泥质胶结砂岩进行单轴压缩实验。考虑压密阶段和损伤阶段应力应变曲线的变化特点,分别将压密阶段的体积应变和加载过程中的声发射累计数作为表征压密状态和损伤状态的参量,进行归一化后分别用于描述压密和损伤特征,并选取Logistic函数和指数函数进行回归拟合得到加载过程中的压密函数和损伤函数。结合试件的弹性变形特点,对压密函数和损伤函数进行线性组合,分别对由载荷控制和位移控制(包括峰前和全过程)的单轴压缩实验得到的应力应变曲线进行回归分析,得到了砂岩在单轴压缩条件下与实验结果相关性较高的的本构方程,并分析了压密函数和损伤函数中参数的物理意义。

关键词：单轴压缩;声发射;压密;损伤;本构方程;