巴东组泥岩非线性流变本构模型研究
【摘要】 巴东组泥岩是红层软岩的一种，是典型的易滑地层，因此研究巴东组泥岩的力学特性有着十分重要的意义。本文以巴东组泥岩为研究对象，开展室内瞬时力学试验和流变力学试验。根据巴东组泥岩瞬时三轴压缩试验结果确定流变试验应力加载等级，开展三轴压缩条件下巴东组泥岩流变力学试验，分析岩石的流变力学特性。通过比较屈服强度与流变长期强度，引入屈服应力阈值元件和长期强度阈值元件;研究破坏阶段的黏滞系数变化规律，采用幂函数描述破坏阶段的黏滞系数特征，引入具有应变阈值的非线性牛顿体元件。最终建立一个新的八元件非线性黏弹塑性流变本构模型。应用L-M算法对流变试验曲线进行辨识，得到各个加载等级水平下的流变模型参数。对比试验数据与模型拟合数据，两者吻合较好，表明本文建立的流变本构模型能够准确的描述岩石的3个典型流变阶段。最后分析了应变阈值元件参数和应变阈值对流变时长的约束作用。
