近日,国际岩石力学权威Top期刊《International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences》影响因子:7.0,中科院一区TOP期刊)发表了我校山地环境岩土与灾害智能防治团队李子运博士的最新研究成果“Rate-dependent constitutive modelling of dynamic fracture inquasi-brittle materials”。重庆科技大学为第一单位,李子运博士为第一作者,合作单位为Monash University(莫纳什大学)和The University of Adelaide(阿德莱德大学)。

研究团队围绕准脆性材料(如岩石与混凝土)在高应变率条件下的动态断裂行为,提出了一种新颖的速率依赖型黏结力模型,并将其融入双尺度本构框架,创新性地揭示了局部化断裂带中的显著不连续性及速率依赖破坏机制。研究基于张拉与剪切强度的动态增益因子(DIF),准确刻画了混合模式动态断裂特征,进一步结合特征长度尺度自然引入尺寸效应,全面实现了对冲击载荷下断裂起裂、扩展与路径演化的高效模拟。该成果展示了准脆性材料在动态条件下复杂断裂过程的多尺度协同机制,深化了对冲击工况下材料动态完整性的理解,为高应变率工程应用中的结构安全设计与防护策略提供了理论支撑与技术参考。
上述研究得到了国家留学基金委及重庆市自然科学基金的大力支持。近年来,山地环境岩土与灾害智能防治团队持续深耕岩石力学、岩土体本构理论、光滑粒子流体动力学(SPH)数值方法以及地质灾害防治等领域,围绕复杂地质环境下岩土体大变形与破裂机制,取得了高精度仿真算法开发、岩土灾害演化过程多尺度建模、断裂力学数值模拟等多项关键技术突破。目前,团队正聚焦多物理场耦合作用下岩石水力压裂与断裂扩展过程的机理研究,结合数值模拟与实验验证,力图揭示深地资源开发及灾害防控中的关键力学行为,推动岩土工程安全性评估与防控技术的创新发展。
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.ijrmms.2025.106122