Page 126 - 《爆炸与冲击》2025年第12期

第 45 卷 汪 腾，等： 基于不同本构模型下的白砂岩动态力学性能仿真分析与实验验证 第 12 期

同本构模型的参数进行了标定，其次进行了相关的白砂岩动态力学实验，同时对不同状态下的白砂岩进
行了数值仿真，最后将数值模拟结果与实验结果进行了对比，得到了以下主要结论。
(1) 基于理论分析及数据拟合，确定了针对白砂岩 RHT、HJC 和 CSCM 本构模型的具体参数，发现
RHT 本构模型能较准确表述不同预应力状态下白砂岩的动力学特性。
(2) 白砂岩试件的剪切破坏损伤随预应力的增加而降低，由于白砂岩试件体积形变受到限制，其剪
切强度得到增强，显著增强白砂岩抵抗破碎的能力；三轴状态下岩石受到的损伤明显低于单轴和双轴状
态下岩石的损伤，围压的存在使岩石处于三向受压状态，这种应力状态有效抑制岩石内部微裂纹的萌生
和扩展。
(3) RHT 本构模型在 3 种本构模型中的反射与透射波峰应力偏差率较低，与实验的误差较小，其反
射波段、透射波段与实验波形重合度较高，并且峰值应力与应变在数值上更接近实验数值。
(4) 3 种本构模型的入射能量、反射能量和透射能量基本保持一致，在能量吸收和耗散方面 3 种本构
模型差异性较小。
(5) 单轴状态下，RHT 本构模型出现 U 形损伤特征，HJC 本构模型出现 V 形损伤特征，试件断裂，
CSCM 本构模型仅在表面发生损伤。RHT 本构模型所呈现的损伤情况与实验损伤情况具有更高贴合
度，RHT 本构模型能更准确地描述岩石的损伤演化过程。
(6) 白砂岩试件损伤程度随冲击速度增大而增加。3 种本构模型损伤模拟结果随冲击速度的增大，
其损伤程度均增大，损伤特征均被保留。

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