岩体变形破坏过程的能量机制
岩石变形破坏全过程的变形场和能量演化研究
度量值，并对变形局部化带的位移演化和变形能量演化特征进行分析。从试验结果分析得出：岩石试件变形局部化带的位移
演化在加载峰值前基本上保持线性演化规律，而其位移错动加速与加载峰值点相对应，岩石试件加载峰值后阶段的承载力变
化主要受变形局部化带的位移演化影响；岩石试件在加载过程中的能量释放和能量积累规律与局部化带的演化有关，体现出
关方法分析的参考点，标识点 1 和 2 位于加载曲线
1 5 2
的线弹性阶段，标识点 3 位于加载曲线的塑性硬化 阶段，标识点 4～6 位于加载曲线的应变软化阶段。
3 4 4
1—加载装置；2—相机；3—A/D 卡；4—计算机；5—光源
图 1 试验系统示意图
应 /M
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网络出版时间：2012-05-11 09:40 网络出版地址：/kcms/detail/42.1199.O3.20120511.0940.002.html
第 33 卷第 5 期 2012 年 5 月
岩土力学 Rock and Soil Mechanics
文章编号：1000－7598 (2012) 05－1352－06
摘 要：以白光数字散斑相关方法作为试验观测手段，通过单轴压缩试验对一种红砂岩变形破坏全过程的变形场和能量演化
特征进行研究。利用 CCD(charge-coupled device)相机记录试验加载全过程的试件表面散斑场图像，采用数字散斑相关方法对
试验图像进行分析，计算得到了岩石变形破坏过程中试件表面变形场、变形局部化区域的位移错动量值和试件表面变形能密
局部能量释放和整体能量释放两种形式。
关 键 词：变形破坏；数字散斑相关方法；变形局部化；能量演化；失稳
粗砂岩变形破坏过程中的能量演化机制
粗砂岩变形破坏过程中的能量演化机制王云飞;郑晓娟【摘要】对粗砂岩进行单轴试验测得其力学参数,然后采用颗粒流和fish程序获得粗砂岩的细观力学参数进行不同围压下的压缩试验,分析粗砂岩的变形和强度特性以及在变形破坏过程中的能量演化规律.获得主要结论:随着围压增加粗砂岩屈服阶段明显增加,峰值强度提高,峰后由明显软化逐渐向塑性流动过渡,表明随着围压增加粗砂岩脆性降低而延性提高,主应力表示的二次型强度准则比直线型更加贴近试验结果.粗砂岩在变形破坏过程中,弹性阶段吸收的能量主要以弹性应变能的形式存储,屈服阶段弹性应变能增速减缓而耗散能增速加快,围压越高峰值处对应的耗散能越大表明高围压下破坏时岩石内部损伤严重,峰后阶段弹性应变能在低围压下急剧减小而高围压下缓慢减小.弹性储能极限随围压增加呈现线性增大趋势,弹性应变能与岩石吸收总能量之比先减小而后趋于常值.【期刊名称】《河南理工大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2015(034)001【总页数】5页(P30-34)【关键词】粗砂岩;强度;能量演化机制【作者】王云飞;郑晓娟【作者单位】河南理工大学土木工程学院,河南焦作454000;焦作师范高等专科学校管理学院,河南焦作454000【正文语种】中文【中图分类】TU452(1.School of civil engineering,Henan Polytechnic university，Jiaozuo454000，Henan，China；2.Management school ,Jiaozuo Teachers College, Jiaozuo454000, Henan,C hina)Key words：grit stone；strength; energy; evolution mechanism岩石受载后发生变形甚至破坏，在这一破坏过程中伴随着能量的转化。
外荷载对岩石做功，其中一部分以可释放弹性应变能的形式存储在岩石中，另一部分能量由岩石内部损伤形成消耗。
岩石变形破坏过程中的能量传递和耗散研究
岩石变形破坏过程中的能量传递和耗散研究摘要：岩石变形破坏经常会致使一些较为严重的地质灾害或事故问题，所以对岩石变形破坏过程机理进行相关的研究是非常重要的，本文从能量这一角度出发，对岩石变形破坏过程之中的能量传递以及耗散进行了相关的研究，其中主要包括岩石变形与破坏过程之中能量的类型、岩石变形破坏的过程阶段，并通过实验对能量的耗散开展了一定的实验研究，得到了岩石变形破坏过程之中能量转变的相应关系，希望可以给相关人士提供一定的借鉴。
关键词：岩石；变形破坏；能量传递；能量耗散1.岩石变形破坏过程中的能量在岩石变形过程之中所产生的能量是和其具体的形变方式相互对应的，形变方式不同常常会产生不同的能量，对应关系比如说：弹性形变常常会产生弹性势能，塑性形变往往会产生塑性势能；表面破坏往往会产生表面能、辐射能和动能。
就目前的研究发现，岩石变形破坏过程之中能够产生这几种能量，而且这些能量可以在岩石形变破坏中进行数次转换。
在岩石最初接触到外力的时候，岩石内部会出现一定的形变，在此情况下外部能量会通过弹性势能的方式储存到岩石之中，而且弹性势能能够与相应的力学理论结合起来进行计算。
弹性势能是一种重要能量，其在岩石出现破坏问题的情况下，会从岩石内部释放出，进而转变成别的形式的能量。
所以一般而言岩石在出现破坏后所释放出的能量都是之前受到外力作用积累的弹性势能，之后能量会在岩石形变的作用下产生了一定的影响。
在外部作用力之下岩石不仅会出现弹性形变，岩石的内部还可能会出现空洞与裂纹问题，此时部分外部作用力会转变成岩石表面能，这一能量能够应用损伤力学理论计算出来。
如果外部作用力的影响加大，岩石内部就会出现更大程度的裂纹问题，若裂纹扩展产生的能量较大，会使得裂纹变得更大，能够应用断裂力学的理论来计算出此时所释放出来的能量。
在岩石变形的时候还会出现塑性形变现象，并且产生塑性形变势能。
除此之外岩石在裂开的时候，所含物质之中的粒子电荷和自由电子等都会产生一定的转移与扩散现象，这一过程之中的岩石会朝外以声波、电磁波等形式释放出能量。
岩体动力破坏模型试验与能量规律研究
岩体动力破坏模型试验与能量规律研究哎呀，说到岩石，咱们就得聊聊那些让人头疼的岩体动力破坏。
想象一下，你正在爬山，突然一块石头从天而降，砰的一声，你的膝盖就受伤了。
这不是电影里的桥段，而是现实中的岩体动力破坏。
那么，如何能够避免这种尴尬呢？这就需要我们对岩体动力破坏模型试验与能量规律进行深入研究了。
让我们来谈谈岩体动力破坏模型试验。
你知道什么是模型试验吗？简单来说，就是通过模拟实际条件来研究问题的一种方法。
在岩体动力破坏模型试验中，我们通常会使用一些特殊的设备和材料，比如砂箱、振动台、冲击锤等，来模拟岩体受到不同类型和强度的外力作用时的反应。
通过这些试验，我们可以观察并记录岩体的变形、破裂过程以及能量释放的情况。
接下来，我们来看看能量规律研究。
能量是什么？简单来说，就是物体做功的能力。
在岩体动力破坏过程中，能量的变化是非常复杂的。
有时候，能量会转化为热能，有时候又会以声波的形式传播出去。
但是，无论能量以何种形式存在，它都是推动岩体发生破坏的关键因素之一。
因此，研究能量规律对于理解岩体的动力破坏过程至关重要。
那么，岩体动力破坏模型试验与能量规律研究之间有什么关系呢？这就像是一场精彩的舞蹈，模型试验就像是舞台上的表演，能量规律就像是音乐，它们相互配合，共同构成了这场舞蹈的精彩篇章。
通过模型试验，我们可以观察到能量在岩体中的传递和转化过程；而能量规律的研究，则可以帮助我们更好地理解这些过程背后的科学原理。
举个例子来说吧，假设你在爬山的时候不小心摔了一跤，膝盖受伤了。
这时候，你可能会感到疼痛、肿胀，甚至可能会有淤血。
这些都是因为外力的作用导致了能量在体内的传递和转化。
同样地，在岩体动力破坏模型试验中，如果施加的外力过大或者频率过高，也会导致能量在岩体内部的传递和转化，从而引发破坏。
总的来说，岩体动力破坏模型试验与能量规律研究是密不可分的。
通过这两个方面的研究，我们可以更深入地了解岩体在受到外力作用时的力学行为，为工程设计和施工提供有力的理论支持。
岩石变形破坏的能量研究综述
岩石变形破坏的能量研究综述摘要：对于岩石力学特性的研究已经有了不俗的成果，以往都是以弹塑性理论为基础做研究，从而成为岩石变形破坏的准则之一，但这并不准确。
岩石的破坏变形本质上的能量驱动的结果。
理论和实验研究证实，能量在岩石变形和破坏中起重要作用。
外力耗散的能量会在岩石内部产生损坏和不可逆转的变形，并随着时间的推移降低岩石强度。
岩石的结构破坏是由应变能的突然释放引起的，在某些条件下表现为岩石的灾难性破坏。
岩石体积中释放的应变能在岩石中产生这种突然的结构破坏方面起着关键作用。
本文以岩石的变形破坏为基础，以能量的角度出发，分析岩石失稳破坏的能量驱动本质，为岩石工程发展提供理论基础。
关键词：岩石破坏变形，能量耗散，能量释放，能量密度，应力—应变A Review of Energy Research on Rock Deformation and FailureZHANG Haochuan(Civil Engineering and Water Conservancy, Chongqing Jiaotong University, Chongqing 400041):Abstract:There have been remarkable achievements in the study of rock mechanical properties, which were previously based on elastic-plastic theory and became one of the criteria for rock deformation and failure, but this is not accurate. The failure and deformation ofrocks are essentially driven by energy. Theoretical and experimental studies have confirmed that energy plays an important role in rock deformation and failure. The energy dissipated by external forces will cause damage and irreversible deformation inside the rock, and reduce the strength of the rock over time. The structural failure of rocks is caused by the sudden release of strain energy, and under certain conditions, it manifests as catastrophic failure of the rock. Thestrain energy released in the rock volume plays a crucial role in generating this sudden structural failure in the rock. This article is based on the deformation and failure of rocks, and from theperspective of energy, analyzes the energy driven essence of rock instability and failure, providing a theoretical basis for the development of rock engineering.Key words:Rock failure and deformation, energy dissipation, energy release, energy density, stress-strain1 引言对于岩石力学特性的研究已经有了不俗的成果，以往都是以弹塑性理论为基础做研究，从而成为岩石变形破坏的准则之一[1-9]。
岩体变形破坏过程的能量机制
岩体变形破坏过程的能量机制岩体变形破坏过程是一个由外力作用引起的能量释放过程。
岩体在受到外力的作用下逐渐累积能量，当这部分能量超过岩体的抗力时，就会引发岩体的变形和破坏。
岩体变形破坏的能量机制主要包括应变能的积累和释放过程、动能转化为应变能的过程以及应变能转化为破坏能的过程。
首先，岩体受到外力作用后，从初态到终态的过程中会产生应变能的积累和释放过程。
外力的作用使岩石产生弹性应变、塑性应变和破裂应变。
弹性应变是可恢复的应变，塑性应变是不可恢复的应变，破裂应变是岩石的断裂。
在岩石受到外力作用时，弹性应变首先发生，然后逐渐转化为塑性应变，当塑性应变达到一定程度时，就会引发破裂。
岩体的弹性势能和塑性变形能都积累在岩体中，这部分能量通过震动、热量等方式释放出来，当释放的应变能超过岩体抗力时，就会引发岩体的破坏。
其次，动能转化为应变能是岩体变形破坏过程的另一个能量机制。
当外力作用于岩石时，岩石受到的应变能不仅来自于外力的作用，也包括岩石内部的动能转化为应变能。
当岩体受到外力时，外力对岩体的作用会使岩体发生变形，变形速度越快，岩石的动能就越大。
岩石动能的转化主要通过岩石内部的位移和变形来实现。
当岩石受到外力时，岩体内部各个部分的位移不同，不同的位移速度导致了动能的差异，这部分动能会转化为应变能。
最后，应变能转化为破坏能是岩体变形破坏的关键能量机制。
岩石的变形和破坏主要是由于岩石内部的应变能积累到一定程度时超过了岩石的抗力，从而导致岩体的破坏。
在岩体变形过程中，应变能主要以形变和塑性变形的形式存在，当应变能积累到一定程度时，塑性变形和应力集中会导致裂隙的发展和联合，从而进一步加剧岩体的破坏。
这部分应变能的释放主要通过断裂面的形成和扩展，将岩体内部的应变能释放出来，并以破碎、破裂等形式表现出来。
总之，岩体变形破坏过程的能量机制包括应变能的积累和释放过程、动能转化为应变能的过程以及应变能转化为破坏能的过程。
这些过程都是岩体变形破坏的重要能量机制，对于理解和预测岩体变形破坏具有重要意义。
岩体变形破坏过程的能量机制
岩体变形破坏过程的能量机制
岩体变形破坏是岩石受外力作用下发生的物理现象，其能量机制主要包括应变能、势能和动能三种形式。
首先，应变能是指由于外力作用使岩体内部产生应变而存储的能量。
当岩体承受的应力超过其强度极限时，应变能将会被释放，导致岩体发生变形和破坏。
其次，势能是指岩体在重力作用下所具有的能量。
岩体在垂直方向上的质量分布不均匀，因此会产生不同高度处的势能差异。
当岩体承受外力扰动时，岩体的势能分布状态将发生变化，进而影响岩体的稳定性和破坏形态。
最后，动能是指岩体在受到外力作用下所具有的能量。
当岩体受到冲击或震动等外界扰动时，其将产生动能，进而促进岩体的变形和破坏。
综上所述，岩体变形破坏过程的能量机制十分复杂，应变能、势能和动能三种形式的相互作用和转化，决定了岩体的稳定性和破坏形态。
对于岩体工程设计和安全评估来说，深入了解岩体变形破坏过程的能量机制，具有重要的理论和实际意义。
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岩体动力破坏模型试验与能量规律研究
岩体动力破坏模型试验与能量规律研究哎呀，提起岩体动力破坏，那可真是让人头疼的问题。
就像我们小时候玩捉迷藏一样，一不小心就可能“碰壁”了。
不过别担心，今天我就来给大家科普一下岩体的动力破坏模型试验和能量规律，让你在面对这个问题时，能够游刃有余。
咱们来说说岩体的动力破坏模型试验。
这个试验就像是给岩体做一次“体检”，通过模拟不同的加载方式，观察岩体的变形情况。
就好比你去医院体检，医生会根据你的身体状况，给你开药方一样。
在这个试验中，我们可以通过改变加载速度、加载面积等参数，来观察岩体在不同条件下的反应。
接下来，咱们说说能量规律。
这就像是自然界中的一条规律，告诉我们什么力量大，什么力量小。
在岩体动力破坏的过程中，能量的释放和转化是一个关键的因素。
就好比你在打篮球时，用力一投，球就飞出去一样，这其中蕴含着能量的转换和传递。
那么，如何通过这些试验和规律来预测岩体的动力破坏呢？这就需要我们运用一些科学的方法和技术了。
比如，我们可以利用有限元分析软件，对岩体进行模拟计算，得到不同加载条件下的应力分布和变形情况。
再比如，我们可以通过对岩体进行声发射监测，实时了解其内部的能量变化情况。
在这个过程中，我们还需要不断地总结经验和教训，不断优化我们的模型和算法。
就像我们在学习走路的过程中，虽然会遇到摔倒、跌倒的情况，但只要我们不断尝试，总会找到适合自己的步伐。
我想说的是，岩体动力破坏模型试验与能量规律研究，是一项既复杂又有趣的工作。
它不仅能够帮助我们更好地理解岩体的力学行为，还能够为工程实践提供有力的支持。
因此，我建议大家在学习和工作中，多关注这方面的研究进展，不断提升自己的专业素养。
好了，今天的科普就到这里吧。
希望大家通过这篇文章，能够对岩体动力破坏模型试验与能量规律有一个更深入的了解。
如果大家还有什么问题或者想法，欢迎随时留言交流哦！。
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岩体变形破坏过程的能量机制摘要：叙述岩体单元变形破坏过程中能量耗散与强度、能量释放与整体破坏等概念。
在循环压缩载荷下，实测岩石的能量耗散及损伤，数据拟合表明，基于能量耗散分析建立的岩石损伤演化方程可以较好地描述岩石的损伤演化过程。
在循环压缩载荷下同时实测不同加载速度及不同载荷水平下岩体内可释放应变能、耗散能、卸荷弹性模量及卸荷泊松比的变化规律，给出复杂应力条件下卸荷弹性模量的变化公式。
基于可释放应变能建立岩体单元的整体破坏准则，该准则与大理岩的双压试验结果符合得比较好。
对工程中常见的层状岩体，提出基于畸变能与广义体积膨胀势能而建立的层状岩体破坏准则，该准则与层状岩的双压试验也符合得比较好。
关键词：岩石力学；可释放应变能；耗散能；破坏准则；岩体单元1 引言从能量的角度去观察及研究岩体力学问题，已得到工程界、理论界越来越多的关注及重视。
目前的研究主要集中在三个方面：首先是从细观的角度去研究岩体单元的能量耗散与岩体单元损伤的关系、能量耗散与岩体本构的关系，以及岩体单元内可释放应变能与岩体单元破坏或破裂的关系，在这方面已取得了显著的成绩；其次是从势能的极值及数学分析角度建立岩体结构的灾变模型，以确定岩体结构发生灾变的条件，这些条件可以用于工程岩体整体的稳定性判断；最后是从宏观的能量守恒角度去研究岩体结构经历了能量耗散即损伤以后的能量释放，用以估计工程中岩爆的烈度或碎裂岩块的飞溅速度，即定量分析岩体结构中的能量传递过程，为防灾减灾提供理论依据。
本文主要在第一个方面做了较系统的研究：叙述了岩体单元变形破坏过程中能量耗散与损伤、能量释放与整体破坏等概念。
在循环压缩载荷下，实测了岩石的能量耗散及损伤，数据拟合表明，基于能量耗散分析建立的岩石损伤演化方程可以较好地描述岩石的损伤演化过程。
在循环压缩载荷下，也实测了不同加载速度及不同载荷水平下岩体内可释放应变能、耗散能、卸荷弹性模量及卸荷泊松比的变化规律，给出了复杂应力条件下卸荷弹性模量的变化公式。
基于可释放应变能建立了岩体的整体破坏准则，该准则与大理岩的双压试验结果符合得比较好。
对工程中常见的层状岩体，提出了基于畸变能与广义体积膨胀势能而建立的层状岩体破坏准则，该准则与层状岩的双压试验结果也符合得比较好。
2 岩体内的耗散能与可释放应变能考虑一个岩体单元在外力作用下产生变形，假设该物理过程与外界没有热交换，即一个封闭系统，外力功所产生的总输入能量为U，由热力学第一定律得式中：U d为耗散能；U e为可释放弹性应变能，其表达式为式中：Ẽ及v分别为卸荷弹性模量与泊松比平均值。
耗散能U d用于形成材料内部损伤和塑性变形，其变化满足热力学第二定律，即内部状态的改变符合熵增加趋势。
图1中岩体单元i的应力-应变曲线下点状阴影面积U i d代表了形成损伤和塑性形变时岩体单元所消耗的能量。
可释放应变能U e为岩体单元卸载后释放的弹性应变能，该部分能量与卸荷弹性模量及卸荷泊松比直接相关，图1所示应力-应变曲线下的带状阴影面积U i e代表了岩体单元中储存的可释放应变能。
从热力学观点来看，能量耗散是单向和不可逆的，而能量释放则是双向的，只要满足一定条件都是可逆的。
图2所示为某一砂岩试件在单轴循环压缩条件下的载荷-位移曲线，从图中可看出，当加载到某一载荷再卸载时，卸载曲线并不沿着原来的加载曲线，而是要低于加载曲线。
加载曲线下的面积是外载所做的功，而卸载曲线下的面积是岩石释放的弹性能，也就是对应于该载荷时岩石的弹性变形能。
加卸载曲线的不同表明，外载所做的总功除了引起岩样弹性变形能的增大外，还有一部分是被耗散掉了，耗散掉的能量不会随着卸载再从岩样中释放出来，因此卸载曲线要低于加载曲线。
由外载总功减去岩样的弹性变形能即为耗散掉的能量，也就是加卸载曲线之间的面积。
通过计算面积可以将各个循环周次下外载所做的总功以及岩样释放的弹性能计算出来。
作为示例，图3给出了砂岩试样在第2~5循环周次下的计算结果。
图中黑色部分面积即为相应载荷下的弹性应变能U e，而灰色部分面积即为耗散掉的能量。
从图中可以看出，随着载荷增大，外载所做的总功自然增多，而岩石耗散的能量也相应增多。
详细试验结果见表1。
此外，加卸载曲线所相应的弹性模量也是不同的，这反映了岩样经受某一载荷后刚度的变化，这种变化实际上就是能量耗散引起的不可逆损伤。
通过计算可以将各个循环周次下的弹性模量计算出来，计算时采用卸载曲线起点和终点连线的斜率，即割线模量E s来表示岩样的弹性模量。
计算结果见图4及表1。
为了描述岩石的损伤演化，需要计算岩石的损伤变量。
损伤变量是一个热力学内变量，可以采用间接描述方法来表征。
考虑到弹性模量的变化可反映损伤演化，故采用如下方法计算岩石的损伤变量D，即式中：E0为没有损伤的岩石的弹性模量，可由试验计算得到，可以近似认为岩石在加载前没有损伤，故E0可取第l循环周次时的弹性模量。
计算结果见表1，所得到是对应各循环周次下上限应力水平时的损伤变量，也就是在损伤演化中各载荷下的损伤变量。
岩石的损伤状态方程可表示为由式(4)计算得到各载荷下的损伤能量释放率，结果参见表1。
通过试验分析，可以得到岩石变形破坏过程中各载荷下损伤变量及损伤能量释放率的计算值，而岩石的损伤演化也可由理论公式进行计算，下面将对二者作一比较。
岩石在单向循环拉伸载荷下的损伤演化方程可表示为将式(5)两边取对数可得前文已经假定岩石在加载前没有损伤，于是有D0=0，Y0=0，则式(6)可表示为不妨取则式(7)是一个关于x和y的线性关系式：通过试验，可以计算得到x和y的数据集。
于是通过对x和y的数据集进行线性拟合分析，可以判断x 和y是否线性相关。
若x和y线性相关，则可由拟合出的系数a，b计算B，n：分析结果见图5，线性相关系数R>0.98，这就表明x和y的线性关系是存在的，也就是说岩石的损伤演化方程式(5)是符合试验结果的。
进一步可求得岩石的材料参数B和n，并绘出岩石损伤演化的理论曲线。
图6所示即为砂岩试样的损伤演化方程理论曲线与试验结果之间的比较，可见基于能量耗散的岩石损伤演化方程很好地表示了岩石在试验过程中的损伤演化。
图1 岩体单元中的耗散能和可释放应变能的关系图2 砂岩试样单轴循环压缩时的载荷-位移曲线图3 砂岩试样单轴循环压缩时的能量耗散表1 砂岩试样单轴循环压缩试验结果图4 砂岩试样单轴循环压缩时的损伤演化图5 砂岩试样单轴循环压缩时的损伤演化方程拟合结果图6 砂岩试样单轴循环压缩时的损伤演化方程理论曲线与试验结果的比较3 不同压力及加载速度下岩体内的耗散能与可释放应变能岩体在不同加载速度及不同载荷水平下，其内部储藏的可释放应变能完全取决于在这些条件下岩体当时当地的卸荷弹性模量和卸荷泊松比，通过对岩体内耗散能及储藏的可释放应变能的总量及分布情况的计算，可估计岩体在下一时刻所处的状态。
本文在不同的加载速度下对岩石试件进行了反复加卸载单轴压缩试验(见图7)，得到了不同加载速度及不同载荷水平下岩石的卸荷弹性模量和卸荷泊松比以及耗散能和可释放应变能的变化规律。
在按位移加载的单轴压缩模式下，试件基本呈静态破坏，因而可认为试件吸收的能量被破坏前的损伤及破坏过程中的破裂消耗怠尽。
经系列试验可得出如下结论：(1) 在单轴压缩初期，卸荷弹性模量与卸荷泊松比随载荷水平的增加而略有增加，但到破坏前夕，卸荷弹性模量才会逐步变小；在静态加载所涉及的很宽范围内，加载速度对卸荷弹性模量与卸荷泊松比的影响不十分明显；只是随着加载速度的提高，卸荷弹性模量与卸荷泊松比略有提高。
试验结果见图8与9。
(2) 坚硬的岩体在破裂前其内部的能量耗散值比较小，破裂过程中的能量耗散值比较大，几乎为0.1︰0.9的比例关系；而软弱的岩体在破裂前其内部的能量耗散值比较大，破裂过程中的能量耗散值也比较大，几乎为0.4︰0.6的比例关系。
(3) 岩体破坏前，单元内的能量耗散值与可释放应变能值之比随加载速度的降低而逐步变大。
这说明缓慢的加载可增大岩体单元内的能量耗散，这也许是由于缓慢加载可使岩体单元内的微缺陷及塑性变形充分发育，从而使耗散能增大。
(4) 由于卸荷弹性模量与应力及变形状态有关，本文根据试验结果给出了卸荷弹性模量与岩体拉应变ε3之间关系的经验公式：式中：ε3为岩体单元中可能的最大拉应变；εc为三向等压时，岩体材料趋于刚化时的总压应变值，可以通过试验测定；εt为单向拉伸时，岩体应力-应变本构曲线终端的总拉应变值(见图10)。
式(11)对应的曲线见图11，此曲线的3个特征点为：①当岩体单元内可能的最大拉应变ε3达到压缩应变εc时(εc<0)(实际为三向压缩；最小的压缩应变即可能的最大拉应变ε3达到εc时εc<0))，卸荷弹性模量E趋于无穷大。
②ε3=0时，对应为完好材料，卸荷弹性模量E就为初始弹性模量E0。
③ε3=εt时，对应于完全拉破坏，卸荷弹性模量E趋于0。
式(11)和图11体现了当岩体材料因损伤变得松散，最大拉应变为正，并逐步增大至断裂值εt时，卸荷弹性模量E趋近于0；而当可能的最大拉应变为负时，即到了三向压缩变形状态，卸荷弹性模量E逐步变得很大而趋于刚性。
无论是单向还是三向应力状态，无论考虑塑性本构还是考虑损伤本构，无论考虑大变形还是小变形，在计算出了每个岩体单元的应力、应变值以后，根据这条材料曲线，就可得到卸荷弹性模量E的估计值，从而可计算出每个岩体单元内的可释放应变能。
三向应力在三向应变上做的总功减去可释放应变能，即得到单元体内的耗散能，这些都是可以在有限元计算中完成的工作。
图7 反复加卸载后破坏的单轴压缩试件图8 卸荷弹性模量随加载速度及载荷的变化曲线图9 卸荷泊松比随加载速度及载荷的变化曲线图10 循环拉伸时的应力-应变曲线图11 卸荷弹性模量与拉应变岛的关系示意图4 岩体单元的整体破坏准则岩体单元的整体破坏是指单元内形成了贯通破裂面，失去了继续承受载荷的能力；岩体结构的整体破坏是指由于各岩体单元破裂面的连通，而使总体结构失去了正常工作的功能。
根椐岩石单元的变形破坏形态，可认为能量释放是引发岩体单元突然破坏的内在动力，因而本节根椐岩体单元内的可释放应变能建立了岩体单元的整体破坏准则。
该准则认为：外力对岩体所做的功一部分转化为介质内的耗散能U d，使岩体强度逐步丧失；另一部分转化为逐步增加的可释放应变能U e。
当U e储存到一定程度，试图沿某一易于释放的方向释放；当这一方向的能量释放量达到该单元体破裂所需要的能量时，岩体单元产生整体破坏。
U e难以沿最大压应力σ1方向释放，而易于沿最小压应力(或拉应力) σ3方向释放。
据此，作者给出了岩体单元受压与受拉(见图12)时的整体破坏准则：(1) 受压情况(σ1>σ2>σ3≥0，压应力为正)此类整体破坏单元在主应力σi方向的能量释放率G i为式中：K i为材料常数。