【摘要】：為實(shí)現(xiàn)巖石試樣蠕變?nèi)^程的準(zhǔn)確模擬,并從細(xì)觀角度探究蠕變過程中微裂隙的發(fā)生和發(fā)展規(guī)律,在二維顆粒流程序(PFC2D)中開發(fā)出具有黏彈塑性特征的西原體流變接觸本構(gòu)模型,進(jìn)一步提出包含兩種非定常元件的非定常西原體模型,推導(dǎo)了模型本構(gòu)關(guān)系和蠕變方程.在PFC2D中調(diào)用自定義西原體流變模型,通過參數(shù)調(diào)試,獲得與真實(shí)試樣具有相同強(qiáng)度特性的數(shù)值試樣.以室內(nèi)單軸壓縮蠕變試驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),在Matlab中對模型非定常參數(shù)進(jìn)行擬合反演分析.在此基礎(chǔ)上,進(jìn)行單軸壓縮蠕變試驗(yàn)的模擬,計算過程中分別采用定常和非定常兩種模型,并對微裂隙進(jìn)行監(jiān)測.對比分析結(jié)果表明:定常模型僅適用于衰減和穩(wěn)定蠕變階段;非定常模型也可用于描述加速蠕變階段,從而準(zhǔn)確模擬蠕變?nèi)^程;加速蠕變階段主要是由微裂隙的加速發(fā)展而產(chǎn)生,加速蠕變將導(dǎo)致試樣剪切破壞.
[Abstract]:In order to realize the accurate simulation of the whole creep process of rock samples and to probe into the occurrence and development law of microcracks in the creep process from a meso perspective, A viscoelastic-plastic rheological contact constitutive model was developed in a two-dimensional particle flow program (PFC2D), and an unsteady model containing two unsteady elements was proposed. The constitutive relationship and creep equation of the model were derived. The self-defined rheological model of Cycloplasmal is called in PFC2D, and the numerical specimen with the same strength characteristic as the real sample is obtained by parameter debugging. Based on the indoor uniaxial compression creep test data, the unsteady parameters of the model are analyzed by fitting and inversion in Matlab. On this basis, the uniaxial compression creep test was simulated. Two models, steady and unsteady, were used in the calculation process, and the micro-fractures were monitored. The results of comparative analysis show that the steady model is only suitable for the stage of attenuation and steady creep, and the unsteady model can also be used to describe the accelerated creep stage, thus accurately simulating the whole creep process. The accelerated creep stage is mainly caused by the accelerated development of microcracks, and accelerated creep will lead to shear failure of specimens.
【作者單位】： 北京科技大學(xué)土木與環(huán)境工程學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51074014) 中央直屬高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)資助項(xiàng)目(FRF-SD-12-002A)
【分類號】：TU45

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2392836