准脆性材料的物理力学参数随机概率模型及破坏力学行为特征.pdfVIP

第27卷第4期 岩石力学与工程学报 V01．27No．4 2008年4月 ChineseJournal Mechanicsand ofRock Engineering April，2008 准脆性材料的物理力学参数随机概率模型 及破坏力学行为特征 梁ff_zd，唐春安，张永彬，马天辉 (大连理工大学岩石破裂与失稳研究中心，辽宁大连116024) 摘要。结合数值计算分析，讨论几种采用常见随机分布函数来实现的非均匀性弹性损伤模型，定义随机概率模型 的非均匀性指标，并采用数值模拟方法研究这些随机分布函数的概率模型在载荷作用下的破坏过程，对比分析几 种概率模型的合理性与适用性，同时也探讨物理力学参数随机分布的相关性的影响。研究结果表明，无论是采用 哪种分布函数，比较均匀的试样强度较高，并且表现出具有更加脆性破坏特征，而随机分布模型中力学参数的相 关性对材料的破坏力学行为影响很大；采用对数正态分布函数来描述岩石类材料的非均匀性比较合理，也可以纳 入非均匀概率模型库中。相比较而言，Weibull随机分布模型具有物理概念清晰、应用较简单的特点。统计损伤理 论中很难考虑破裂局部化等问题，基于统计理论上的数值计算实现简单方便，适用范围更广。在细观力学和统计 强度理论基础上，将损伤力学与计算机技术相结合将是一种有前途的分析方法。 关键词：数值模拟；随机分布；非均匀性；破坏；本构关系 中图分类号：O242 文献标识码lA 文章编号l 1000—6915(2008)04—0718—10 ONPROBABILITYMODELOFPHYSICO．MECHANICAL OF MATERIALSANDASSOCIATED QUASI·BRITTLE FAILUREBEHAVIoRS LIANG Chun7an，ZHANGTianhui Zhengzhao，TANG Yongbin，MA and Research，Dalian 11 (CenwrofRockInstabilitySeismicity 6024，China) UniversityofTechnology，Dalian，Liaoning Abstract：Basedonthestatisticalandelastic relationof material theory damagetheory，constitutivequasi—brittle modelwas wasintroducedintothenumericalmodel mechanical discussed．Heterogeneity assigning parameters thenumerical W色ibulldistribution distribution throughout specimensbyfollowing function，normalfunction，even distributionfunctionor normaldistribution indexwasdefinedinthe logarithmic function．Firstly，heterogeneity modelswithdifferentdistribution anumeficalcodeRFPA…，fractureof