岩石是一种宏观连续但微观不连续的特殊介质材料,内部充满了大量孔隙、节理等缺陷,且呈随机状态分布,这些特殊结构导致岩石具有明显的尺寸效应。研究表明,不同尺寸的岩样,其变形过程及破坏模式明显不同,并且尺寸对岩石的抗压强度、弹性模量、耗散能等性质有显著影响。因而,尺寸效应一直都是岩石力学领域中被重点关注的研究课题之一。本文以花岗岩为研究对象,将岩石加工成不同长径比的圆柱体试件进行单轴压缩实验,得到了全过程应力-应变关系曲线。根据试验结果,分析了岩样长径比对岩石强度、变形特性以及破裂形式的影响规律。通过理论研究,分别推导并提出了岩样尺寸对岩石抗压强度影响的理论模型,岩样尺寸与岩石变形破坏过程中耗散能的理论计算表达式。将理论结果与试验结果进行对比发现,二者吻合良好。在此基础上研究了单轴压缩条件下岩石材料强度和变形尺寸效应的物理机制,分析讨论了岩样尺寸对于岩石变形破坏过程中能量耗散过程的影响机理。采用FLAC3D软件模拟研究了不同尺寸岩样在单轴压缩过程中裂纹产生、发展及贯通的过程,分析了应力、应变、耗散能的变化状况,并将数值模拟结果与试验结果、理论计算结果进行对比验证,对比结果比较吻合,从而证明了本文所建理论模型及数值计算结果的正确性。基于此,分析了不同尺寸岩样单轴压缩过程中能量演化规律,研究认为,岩样吸收的总能量与耗散能均与轴向应变呈正相关,弹性应变能随着轴向应变的发展呈现先增加后减小的趋势。