時効損傷を考慮した変数係数非定分数階岩石荷卸しクリープモデル

WANG Ping ,  

YANG Jin ,  

WANG Jingyong ,  

JI Feng ,  

摘要

伝統的なクリープモデルは岩石の完全なクリープ挙動を表現するのが困難である。花崗岩の荷卸しクリープの力学特性を明らかにするため、ある揚水蓄能発電所の高カリウムカルシウムアルカリ性I型花崗岩を研究対象とし、試料を採取して一定軸圧荷卸し応力パス下での三軸荷卸しクリープ試験を実施し、荷卸し過程における花崗岩のクリープひずみ特性及び岩石損傷進展規則を分析した。分数階微積分理論に基づき、花崗岩のクリープ全過程を精確に記述可能な変数係数非定分数階荷卸しクリープ損傷モデルを構築し、三次元応力状態に拡張した。結果は以下の通りである:三軸荷卸しクリープ試験において、周囲圧力が減少するにつれて、試料の各段階の軸方向クリープ総量が継続的に増加し、軸方向総ひずみは瞬間弾性ひずみを主とし、岩石はひずみ軟化特性を示し、破壊時は脆性破壊であった。変数係数非定分数階荷卸しクリープ損傷モデルを用いて三軸荷卸しクリープ試験データのパラメータ同定とフィッティングを行った結果、当該モデルが燕山期高カリウムカルシウムアルカリ性I型花崗岩のクリープ損傷進展特性を良好に記述できることを示した。

关键词

花崗岩;時効損傷;変数係数非定分数階;荷卸しクリープモデル;パラメータ同定

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