理论教育 非线性三剪能量屈服准则

非线性三剪能量屈服准则

时间:2023-08-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:表5-1常规三轴试验结果[80]为了更好地比较纯盐岩和层状盐岩在破坏强度上的区别,同样利用本书3.2.2节的盐岩和自制的层状盐岩分别进行了三轴压缩试验,试验结果如图5-6和图5-7所示,将非线性三剪能量屈服准则与试验结果进行拟合,拟合参数见表5-2,可以看出:De Vries准则与两种岩石拟合的结果非常良好,尤其在高围压条件下,其精度远远高于Mohr-Coulom准则。

非线性三剪能量屈服准则

式(5-17)给出的线性三剪能量屈服准则只反映了屈服强度在π平面随洛德角ψ的非线性变化关系,然而已有的试验结果表明[80]:盐岩的屈服强度在空间内同样也表现出明显的非线性关系。为此将其改写为一般形式:

式中β——量纲常数;

N——关系指数;

D 1,D 2,D 3,D 4,D 5——材料常数。

表5-1给出了De Vries在2005年所进行的盐岩常规三轴压缩试验结果。为了验证式(5-18)的准确性,本书将式(5-18)与De Vries的试验结果进行拟合,拟合结果如图5-5所示。拟合参数如下:β=0.27,N=0.7,D 1=0.303,D 2=3.9,D 3=0.908,D 4=3.63,D 5=0.524。从拟合结果可以看出,非线性三剪能量屈服准则与试验结果拟合良好,同时反映了屈服强度在(I 1 J 2)空间上的非零截矩和非线性变化,可以满足工程实际需要。与De Vries准则相比,拟合精度完全相同,这是由于De Vries准则本质上是补充了Mohr-Coulom屈服强度在(I 1 J 2)空间上的非线性变化,而当洛德角ψ=30°或ψ=-30°时,线性三剪能量屈服准则与Mohr-Coulom屈服准则一致。

表5-1 常规三轴试验结果[80]

为了更好地比较纯盐岩和层状盐岩在破坏强度上的区别,同样利用本书3.2.2节的盐岩和自制的层状盐岩分别进行了三轴压缩试验,试验结果如图5-6和图5-7所示,将非线性三剪能量屈服准则与试验结果进行拟合,拟合参数见表5-2,可以看出:De Vries准则与两种岩石拟合的结果非常良好,尤其在高围压条件下,其精度远远高于Mohr-Coulom准则。(www.daowen.com)

图5-5 DeVries纯盐岩试验结果与非线性三剪能量屈服准则拟合图

图5-6 纯盐岩试验结果与非线性三剪能量屈服准则拟合图

图5-7 含夹层盐岩试验结果与非线性三剪能量屈服准则拟合图

表5-2 纯盐岩和含夹层盐岩非线性三剪能量屈服准则拟合参数

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