再读《类节理岩石直剪试验力学特性的数值模拟研究》

作者：李晓峰、李海波
阅读前：带着问题：1、剪切强度模型中如何体现磨损和剪胀的效果？如何与本构模型分开？。2、剪切强度模型和本构模型如何同时作用在接触面的数值模拟中？

摘要：采用室内试验、PFC2D来从宏观角度研究节理破坏强度和形态，从微观角度研究节理的裂纹发展、能量转化以及声发射现象等特性。

1 主要内容

（1）节理强度模型 及破坏形态

强度模型	文献中方程式
根据经验有两种剪切强度模型：Patton的双线性强度理论，Ladanyi的改进后光滑的强度准则破坏形态分为磨损破坏和剪断破坏。其中剪断破坏有明显的啃断区，峰值剪切强度明显下降。磨损破坏峰值强度和残余强度相差较小，而剪断破坏两者相差较大

（2）直剪试验和数值试验对比
基本吻合
Pattong强度准则更适合磨损破坏节理
Ladanyi则更适合剪断破坏节理

2 思考

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阅读后思考
1、两个问题可以一起回答：剪切强度模型反映的是剪切面达到极限强度时候的变化。而本构模型反映的是应力-应变的关系。只有当本构模型得到的应力达到了强度准则的条件，才开始发生应力调整，产生破坏，和应力劣化效应。
2、剪胀效应：是随着剪切位移增加参数的效应，应该是在本构模型中体现出来的。在强度模型中无法体现。但是剪胀角（起伏角）的存在使得峰值剪切强度提高。
3、磨损效应：（1）可体现在强度模型里面，根据塑性剪切功能的指数函数关系，变形过程中其剪胀角/起伏角不断被磨损减小，因此其强度也在减小。起始磨损点应该在达到峰值强度的时候？磨损不会发生剪断效应。其残余强度应该就是磨损后的强度。（2）也可体现在本构模型中，一般采用双曲线的非线性弹塑性本构模型，其磨损效应发生在沿屈服面的塑性流动上，起伏角磨损变小，其屈服面不断调整，因此接触面的刚度软化。
4、本构模型中的塑性变形，沿着屈服面的流动。这里的屈服是不是可以看成是剪切屈服强度的变化？本构模型和剪切强度准则是不是应该互相影响，相辅相成？思考。