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基于摩尔-库仑模型的非线性本构模型的开发及其在应变局部化中的应用

第 32 卷增刊 1 岩 土 力 学 Vol.32 Supp.1 2011 年 4 月 Rock and Soil Mechanics Apr. 201 1 文章编号:1000-7598 (20 11)增刊 1-0403 -05 基于摩尔-库仑模型的非线性本构模型的 开发及其在应变局部化中的应用 陶 帅,王学滨,潘一山,王 玮 (辽宁工程技术大学 力学与工程学院,辽宁 阜新 123000) 摘 要:以FLAC 中的 Mohr-Coulomb (M-C)本构模型为基础,在 C++环境下实现了考虑拉伸截断的非线性本构模型的二 次开发。针对应力及位移的分布规律,将理想弹塑性的 Hoek-Brown (H-B )本构模型、M-C 本构模型及自定义本构模型的 数值解及 H-B 本构模型的理论解进行了比较,验证了自定义本构模型的正确性。采用弹-脆-塑性的自定义本构模型,以先加 载,后挖洞的方式模拟了圆形巷道围岩的应变局部化过程,在计算模型的边界条件对称及均质本构参数的条件下,模拟出了 4 个对称的 V 型坑,模拟结果与静水压力条件下岩爆的现场观测及试验结果吻合,而采用接近脆性的 H-B 应变软化模型所 得结果的对称性较差。 关 键 词:Mohr-Coulomb 本构模型;Hoek-Brown 本构模型;非线性本构模型;圆形巷道;应变局部化;V 形坑 中图分类号:TU 451 文献标识码:A Development of nonlinear constitutive model based on Mohr-Coulomb constitutive model and its application to strain localization TAO Shuai, WANG Xue-bin, PAN Yi-shan, WANG Wei (College of Mechanics and Engineering, Liaoning Technical University, Fuxin, Liaoning 123000, China ) Abstract: A nonlinear constitutive model with tension cut-off is developed by use of C++ based on Mohr-Coulomb constitutive model in FLAC. For stresses and displacements of monitored elements or nodes, comparison is conducted between the numerical solution

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