本文基于泥巖的三軸壓縮試驗曲線，建立考慮應變軟化特性的泥巖彈塑性本構模型，使用Abaqus及其子程序對泥巖的三軸壓縮試驗進行了數值模擬。泥巖在受壓過程中主要經過了5個階段，即壓密階段、彈性變 形、應變硬化、應變軟化、殘余階段。泥巖應變軟化模型如下所示。

式中，ξ為強度參數，ξ_p為峰值強度參數，ξ_r為殘余階段強度參數，η為應變軟化參數，η^*為殘余階段的應變軟化參數初始值。對于三軸壓縮試驗，η用塑性剪切應變來表示

塑性屈服準則采用Mohr-Coulomb準則，則粘聚力和內摩擦角的參數演化可以用下式表示

在巖石的塑性變形過程中會產生比較明顯的剪脹現象，而用來描述這一現象的較常用的力學參數就是剪脹角 Ψ，

上述模型可以通過USDFLD子程序進行實現，流程圖如下

有限元模型如下圖所示

計算得到的應力云圖及不同圍壓下的載荷位移響應如下所示

參考文獻：張力偉,賈善坡,鄒江濤,舒婧曦.泥巖的峰后軟化力學模型.中國科技論文,2016,11(21):2456-2461

有關于abaqus子程序開發的相關問題可以通過公眾號聯系我們.

公眾號: 320科技工作室