kelvin模型蠕变方程_基于改进Kelvin模型的三维蠕变损伤模型研究
基于改进
Kelvin
模型的三维蠕变损伤模型研究
吴祝林
1
，
2
王
伟
1
，
2
朱鹏辉
1
，
2
陈
曦
1
，
2
【摘
要】
摘要：岩石在长时间的蠕变发展中，会呈现出不同的阶段性特性，开
始表现为衰减蠕变，蠕变速率逐渐减小，紧接着保持稳定的蠕变速率呈现稳定
蠕变发展，最后外界应力超过屈服应力导致加速蠕变．常用的元件模型只能有
效地模拟衰减和稳定蠕变阶段，加速蠕变特性则需要引进非线性特性的元件模
型或是损伤理论，本文引进损伤理论和损伤元件，与常用元件组合模型串联组
合，即可模拟出全过程的岩石蠕变特性，通过引进弹塑性损伤元件和
Kelvin
元
件模型，建立了三维改进的
Kelvin
蠕变损伤模型，并推导了三轴压缩下岩石的
轴向应变方程，用砂岩蠕变试验数据拟合出模型参数．建立的模型参数较少，
易于确定，而且推导的三维模型更能真实的反应岩石在自然界中的应力状态．
【期刊名称】
三峡大学学报(自然科学版)
【年
(
卷
),
期】
2016(038)002
【总页数】
4
【关键词】
加速蠕变；
损伤理论；
弹塑性损伤；
轴向应变
岩石流变
[1-2]
是岩石学科中重要的一块内容，在理论上它不仅反应了岩石的力
学特性，包括变形特性、强度特性等，而且也与岩石工程问题的长期稳定性密
切相关．目前国家的许多工程问题都需要研究岩石的流变特性，如隧道工程、
边坡工程等，因此，有效掌握岩石的流变特性，有助于降低工程成本、减少工
程事故．现有的流变模型大多数是基于一维的，不能有效地反应岩石自然界中
处于三维应力状态的真实情况，如何构建三维应力状态的且参数较少的流变模
型，正是本文研究的重点．
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