中低应变率下的岩石损伤本构模型研究

深部岩石的破碎与钻探中，岩石主要处在中低应变率的载荷作用下，而目前的研究还沿用中高应变率推导的动态损伤本构关系。从工程背景和试验角度分析了中低应变率下的岩石动力学特性，提出maxwell体、bingham体和损伤体的并联模型，借助拉普拉斯变换，引入基于岩石孔隙、裂隙劣化的损伤变量，导出了中低应变率下的岩石动态损伤本构模型。利用该模型对泥质砂岩和花岗岩在应变率为87s-1、382s-1、673s-1时的应力-应变试验数据进行拟合，并将拟合结果与实测数值、原文献拟合曲线对比，结果表明该理论模型适用性较好。分析拟合参数可知，该动态损伤本构模型能够主动适应中低应变率两类情况，本构曲线和损伤变量的变化符合实际情况。