-1-學院：專業(yè)：姓名：學號：外文出處：JournalofRockMechanicsandGeotechnicalEngineering附件：1.外文資料翻譯譯文；2.外文原文。指導教師評語：簽名：年月日(用外文寫)-2-附件1：外文資料翻譯譯文巖石力學與巖土工程。2009，1（1）：1-10巖石動態(tài)強度和巖石物理性質(zhì)的力量錢齊虎1*，齊承志2，王明陽11工程學院工程作物協(xié)會，解放軍理工大學，南京，210007，中國2學校的公民權(quán)利和通信工程，北京建筑工程學院，北京，100044，中國收到2008年12月18日，在經(jīng)修訂的形式收到的2009年4月19日，接受2009年5月26日摘要：由時間引起的巖石變形和破裂的依賴是常常被忽視的。然而，時間依賴對于材料的變形和破裂過程有至關(guān)重要的作用，特別是對那些受強大的動態(tài)荷載的研究。在本論文中，我們調(diào)查巖石的變形和裂縫，巖石強度依賴的物理特性起源于微觀尺度，以及當時的機制。利用熱激活和宏觀粘性機制，我們解釋了巖石強度應變率的敏感性。這些巖石強度在不同的范圍內(nèi)機制占主導地位的的應變率。這也表明應變速率依賴莫爾庫侖型構(gòu)關(guān)系可以用來描述應變動態(tài)巖石破碎率的影響。裂隙巖體的應變率和粒徑之間的關(guān)系還將提議。本文對若干時間相關(guān)破壞準則進行了討論，并對它們的內(nèi)在關(guān)系進行了討論。最后，對動態(tài)強度理論的運用進行了討論。關(guān)鍵詞：巖石動態(tài)；變形和裂縫；時間依賴性；動態(tài)強度；斷裂準則1引言傳統(tǒng)的強度理論的主要考慮的是宏觀變形和連續(xù)性的材料破壞。材料強度的時間依賴性通常被忽略。在這些理論，當巖石中一點的壓力或應力結(jié)合時并達到極限值時，失效將會發(fā)生。應力應變的選擇組合以及其限值的是取決于基礎(chǔ)特別強度理論。其實，材料破壞過程通常需要一定的時間。由于巖石的失效在有限的速度下導致從成核逐步開始生長和內(nèi)在的微觀裂紋的聚結(jié)，從而材料宏觀變形和裂縫有時間依賴性。當強度極限達到極值，強度應變率的敏感性和巖石材料裂紋破壞的時間是特殊例子中物質(zhì)反映的時間依賴性。因此，對于研究材料變形和破碎的過程，認真考慮的時間依賴性-3-是必要的，特別是對那些受強大的動態(tài)負載的情況。因此，時間依賴性對巖石變形和開裂的時間依賴性，在它的起源有一定的微觀規(guī)模，巖石的動態(tài)強度機制在此篇文章中得到調(diào)查。2傳統(tǒng)的強度理論傳統(tǒng)的強度理論（或標準）可能會劃分為5類：（1）最大正應力理論，（2）最大正應變理論，（3）最大剪應力理論，（4）最大的特定應變能理論（米塞斯標準），和（5）莫爾庫侖（M-C）標準。在這些強度理論中，M-C標準通過剪切應力理論修正，被廣泛應用于巖土工程實踐。據(jù)指出，HoekBrown標準和在德魯克一普拉格（D-P）標準，這些在巖土工程中也得到廣泛應用，是修改的M-C標準和VonMises標準1-3。上述標準適用于在特殊壓力狀態(tài)下的失效的模式。例如，在M-C標準數(shù)學公式中不考慮中間主應力對材料強度的影響。此標準只需考慮在剪應力平面上的剪切和正常壓力。因此，也可以說是單剪切應力理論。單剪應力理論進一步的發(fā)展產(chǎn)生了雙剪應力理論，反過來又是統(tǒng)一應力理論的基礎(chǔ)4，5。單剪應力理論，雙剪應力理論及其他強度理論適用于具體案件，或線性近似的統(tǒng)一強度理論。統(tǒng)一強度理論代表更普遍的強度理論的最新發(fā)展。然而，上述強度理論，遠遠沒有達到完善和成熟。這些強度理論的主要缺陷包括忽視變形和固體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的時間依賴效應。3固體強度的動力學性質(zhì)調(diào)查微觀物理性質(zhì)和固體失效機理可分為兩類：靜態(tài)方法和動力學方法。靜態(tài)方法的特點是從作為彈性或粘彈性固體媒體，觀察過渡視為原子或分子固體系統(tǒng)。在這些系統(tǒng)，原子們或分子們通過凝聚力連接了起來，與外部勢力應用于固體的分布在原子或分子之間的聯(lián)系。這樣，內(nèi)部力量的作用將會減小。因此，固體失效前的穩(wěn)定性是是由（1）原子或分子之間的凝聚力（2）外部因素造成內(nèi)部影響力兩者之間的關(guān)系決定的。如果內(nèi)部力量比凝聚力少，彈性變形將被誘導，否則，不可逆的變形和破裂將會發(fā)生。在靜態(tài)理論的微觀中，固體強度特性被描述為極限強度這一概念，材料的失效這一情況被認為是一個標準，關(guān)鍵事件發(fā)生時的瞬間是在任何原子鍵內(nèi)力達到其關(guān)鍵值。根據(jù)對固體原子結(jié)構(gòu)的認識，巖石強度理論即可確定。-4-但是，通過觀察材料，在靜態(tài)微觀破壞機理與實驗中存在兩個矛盾。第一個是實際材料的強度（1-3命令下）要比理論強度（次0.1E，其中E是楊氏模量）小很多。根據(jù)以往的調(diào)查，理論和實際強度顯著性差異可以歸結(jié)為一個顯著地原因，就是其中的重大缺陷附近的應力集中的發(fā)生。第二個矛盾是，靜態(tài)微觀失效的概念瞬間事件失效的假定，但實驗表明，材料失效是一個時間依賴的過程。失效持續(xù)的時間可能取決于茹爾科夫的公式。試圖解決的第二個矛盾，由此引起動力學理論，理論的第二類描述了材料的變形和破裂。在動力學理論，原子系統(tǒng)取決于熱振動，并與之交互的外部負載。那個原子振動改變了原子間的距離和隨之改變的原子的力量。粗略估計顯示，頻率上熱分子振動大約持續(xù)10121013s-1，平均動能分配給每一原子自由度為原子是KT/2（其中K是波爾茲曼常數(shù)，T為絕對溫度）。當T=300K時，由此產(chǎn)生的平均原子力是在9800MPa，以及原子鍵斷裂具有相同的順序所需的14700-29400MPa。兩者能量之間的區(qū)別被稱為能源的障礙。這個問題經(jīng)常聯(lián)系到非均勻性原子振動，被稱為熱力波動，由此從混沌運動產(chǎn)生熱原子。這意味著，分發(fā)個別原子的動能可能遠高于平均振動能量原子。因此，在單個原子之間原子力量可能超過限額的力量從而導致原子鍵斷裂。因此，將發(fā)生聯(lián)系，從而導致斷裂。顯然，從以上分析，熱波動對原子束起著破裂的根本作用。適用于固體的外部力量的作用是2倍。首先，外部勢力比原子能量斷裂的屏障U小，破壞的原子束被定義為U（f）=Fr，其中f是力在每一個誘導原子束，和外部勢力r是在原子之間的距離變化引起的外部力量。第二，力F降低了修復破碎的原子束的概率，因為f的功能增加了原子間的距離。因此，之間的相互補償外部勢力和熱波動存在：熱力波動使破壞的原子粘合成為可能，