地震百科

本构关系

2023-07-17

英文

constitutive relation

简介

亦称“岩石的应力-应变关
系”。岩石、岩体的应变或应变率与
应力、温度、时间及其他因素的函数
关系。在固体力学中,表征物体或
结构变形与受力的关系。可分为线
性(弹性体)本构关系与非线性(非
弹性体) 本构关系两类。前者在简
单情况下即为应力-应变关系,应力
分量与应变分量之间存在着一一对
应的函数关系;而后者则复杂得多,
一般天然岩石的本构关系均属于此
类,如附图。通常,岩石的本构关系
曲线亦称为岩石应力-应变曲线。曲
线大致可分为五个阶段,C点表示
岩石强度或破坏应力,OABC是破
坏前区域,CDE是破坏后区域。本
构关系是岩石力学中最重要的关系
式,可用以确定一定应力场或环境
条件下岩石的实际状况。对于探索
地球岩石圈的应力状态以及地震成
因理论等都有重要意义。

天然岩石的典型本构关系曲线

OA(Ⅰ). 作功硬化阶段

AB(Ⅱ). 线弹性阶段

BC(Ⅲ). 膨胀软化阶段

CD(Ⅳ). 可控破裂阶段

DE(Ⅴ). 摩擦滑动阶段