最近做了一些相似模拟的试件,发现不同成分的相似比其破坏特征亦有较大的差别,苦思冥想,究其原因,做了一些基本假设,主要内容如下:
基本思想:能量的转移。
已知:
1、三相物体都存在能量转移的过程,但是传播的过程例如路径、幅度不尽相同;
2、每种物体都有自己的弹性传递指数;
3、每种物体都会在应力作用下发生形变;
过程:
试件在主应力(方向向下)作用下,应力顺着试件传递到底部,然而在传递的过程中,其引起的侧向应力也在发生改变。比如一根1千多米的竹竿立起来,可以考虑自重应力(当然也可以忽略,担心的是学完材料力学后,有力的无限传递性这样的观点),并在其顶端施加1KN的力,请在底端测试一下受力的大小。你会惊奇的发现,测量结果应力增量接近于0。这是为什么呢?任何物体的应力的传递是有主方向的,同样也会有次方向(暂且这么说),对于上面的竹竿是侧向应力转移导致的底端没有受到力。有的认为这是应力释放,应力释放是有到无的过程,而转移是应力以各种方式一直存在着,变换不同的需要,我更倾向于应力转移说,以后论文中都会引用此说。
对于长度较小的试件,恐怕就没有这么简单,倾向的是一种更为复杂的交替的应力转移过程。比如试验机对试件的压缩,应力从试件的顶端到底部,再从底部到顶端,同样,传递过程中引起的侧向应力释放导致的形变效应也是不可忽视的,这对建立本构模型分析是不可或缺的。也许举个例子更能说明此刻的想法。如泥土,侧向变形速率和纵向基本一致,所以用手轻轻一压,就抚平了。而对于坚硬岩体来说,侧向变形速率要小于纵向的,即纵向变形时,侧向变化幅度要小于纵向。不可忽视的是,试验机也在发生能量传递。当试件内部存储的能量却以动量或冲量的形式不断转化着,当试件的本身的承载能力小于外加载荷时,侧向应力以动量或冲量的形式转移,假定质量m和力F为常数,而速度v就是一个变化量,这样也许就是解释试件发生爆裂或巷道发生岩爆的一个原因。
具体阐述的,再讨论吧...