岩土力学 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (10): 3479-3492.doi: 10.16285/j.rsm.2025.00398CSTR: 32223.14.j.rsm.2025.00398
杨开华1,刘益军1,王子豪2,周遨1,李庆伟1
YANG Kai-hua1, LIU Yi-jun1, WANG Zi-hao2, ZHOU Ao1, LI Qing-wei1
摘要: 岩石材料在高应变率与冲击载荷作用下的动态响应及破坏行为是岩土工程领域的重要研究内容。由于压力相关性、应变率效应与损伤演化之间存在复杂耦合作用,岩石动态本构模型的建立仍具有较大挑战。将耦合状态方程的动态本构模型由类混凝土材料拓展至岩石材料,并以花岗岩为例进行了验证。利用RMT-301岩石力学试验系统开展了常规三轴压缩试验,系统研究了花岗岩在不同围压下的力学行为。并通过静态三轴试验、分离式霍普金森压杆(split Hopkinson pressure bar,简称SHPB)、分离式霍普金森拉杆(split Hopkinson tension bar,简称SHTB)试验及平板撞击试验数据较准了材料参数;编译VUMAT本构子程序,利用ABAQUS/Explicit算法对花岗岩开展了静态三轴压缩、平板撞击及侵彻试验的数值模拟。结果表明:当前模型的数值模拟准确预测了花岗岩不同围压下的应力-应变关系、平板撞击的粒子速度-时程曲线、波系结构及Hugoniot弹性极限(Hugoniot elastic limit,简称HEL)、弹丸侵彻试验的侵深与破坏形貌。研究结果表明,该模型能够较好预测宽范围冲击条件下花岗岩的动态响应特征。
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