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作为一种非均质材料,分析岩石的变形与岩石强度的破坏是研究其力学性能的根本问题,以能量的方式对岩石的变形与破坏进行展开,在理论界有不可或缺的重要性,同时也得到工程界越来越多的关注。为寻求岩石的变形破坏与能量的深层次关系,在现有的应力应变分析法上进行改进,本文从岩石在破坏过程中对能量基于Flac3d模拟软件进行分析,研究了在能量之间的转化、能量与能量之间相互影响,并将能量演化过程与各部分能量直接的关系进行了对比,取得了如下进展: (1)岩石破坏、变形的过程中,不同能量之间的转化方式。通过运用内置的fish语言进行二次开发,对标准试件进行模拟压缩破坏,研究表明岩石破坏过程的积聚和耗散规律:输入的总能量主要转化为两个部分,一部分储存在岩石中,主要表现为弹性应变能的方式,一部分转化为其他形式的能量进行耗散。结果表明岩石中能量的演化可以比较真实的反映岩石破坏过程中能量对岩石的损伤。 (2)岩石各部分能量的演化过程及其与不同的加载方式之间的关系。分析在不同的加载方式下岩石变形、破坏过程中强度的降低与各部分能量演化过程的异同,结果表明:在岩石的压缩破坏过程中,随加载方式的改变,岩石在峰值强度处,单轴压缩模拟加载试验中各部分能量随加载速率的增加而增加,三轴模拟加载试验中各部分能量随围压的增加而增加。同时对各部分能量的尺寸效应进行模拟分析,不同加载方式下能量具有显著的尺寸效应。 (3)基于能量准则的岩石损伤分析。提出了量化岩石能量损伤的参数D,分析岩石内部能量随应力加载对岩石造成的损伤可以表明:随应力的加载,对于岩石在破坏过程中表现出来的不同阶段,其能量损伤也随之呈现出明显的规律性;在岩石的峰值强度处,岩石的存在能量损伤阈值,其阈值大小与岩石强度之间存在相关性,且不随加载方式的变化有较大的改变,没有较为明显的尺寸效应。