5.1 采动条件下煤岩体破坏的蠕变损伤理论分析
众多学者根据煤岩的具体蠕变形态,利用弹性元件、粘性元件和塑性元件等不同组合形式,建立了各种形式的蠕变模型,典型的模型和本构方程如表5.1所示。
表5.1 常见蠕变模型本构方程
续表
上述本构关系可用算子形式的通用表达式进行表示,一维状态下可表示为:
式(5.1)中,
为对时间的微分算子。(https://www.daowen.com)
三维应力状态下,由弹性理论可知,弹性本构关系的三维张量形式为:
式(5.2)中,Sij、eij、σii、εii分别为应力偏量、应变偏量以及应力与应变第一不变量的张量形式,分别为:
式(5.2)中,弹性剪切模量G0、弹性体积模量K与弹性模量E0以及泊松比μ之间的关系表达式为:
因此,将式(5.1)推广到三维,其三维本构关系为:
将式(5.7)中所有弹性模量、粘弹性模量和系数换为剪切弹性模量、剪切粘弹性模量及系数。