岩石非定常Burgers蠕变模型及其参数识别

针对岩石蠕变的非线性特征,提出了一种非线性黏壶元件,并分别替换Burgers模型中的两个线性黏壶元件,从而建立了一种非定常参数Burgers模型。推导了非定常Burgers模型的一维蠕变方程,分析模型参数?1与?2取值范围对蠕变方程的影响,从理论上确定了非定常模型能够描述蠕变的3个阶段。在此基础上,将非定常Burgers模型的蠕变方程推广至三维应力状态下,并基于Levenberg-Marquardt算法对向家坝岩石的三轴压缩蠕变试验曲线进行拟合及参数识别。通过对比定常与非定常Burgers模型的拟合曲线与相关系数,可以发现非定常Burgers模型拟合效果更好,且能够准确描述包括加速蠕变在内的岩石三阶段蠕变特性,验证了所构建非线性模型的适用性与合理性。

基于伯格斯模型的岩石非线性蠕变损伤模型研究

为了克服伯格斯模型难以描述岩石加速蠕变特征的不足,在伯格斯模型基础上引入黏塑性损伤体,建立非线性蠕变损伤模型,并推导一维和三维蠕变方程。基于不同应力水平下岩石三轴压缩蠕变试验数据,利用Levenberg-Marquardt算法对蠕变模型进行拟合,反演得到蠕变模型参数。结果表明:非线性蠕变损伤模型能较好地反映岩石蠕变全过程,不同应力水平下试验数据与拟合结果相关系数均在0.971以上,验证了该模型的合理性和适用性。