發(fā)布時(shí)間：2017-08-12 15:04

  本文關(guān)鍵詞：巖石細(xì)觀結(jié)構(gòu)及參數(shù)對宏觀力學(xué)特性及破壞演化的影響

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【摘要】：基于二維顆粒流軟件,采用2種不同算法生成clump和cluster模型,研究細(xì)觀參數(shù)和結(jié)構(gòu)(結(jié)晶顆粒大小形狀分布、預(yù)制微裂紋)對宏觀力學(xué)特性的影響,量化宏細(xì)觀參數(shù)對應(yīng)關(guān)系,探討微裂紋發(fā)展演化規(guī)律及試件破壞的細(xì)觀機(jī)制。研究表明:(1)2種模型生成算法各有優(yōu)勢,圓形區(qū)域標(biāo)記法模型力學(xué)特性隨細(xì)觀參數(shù)變化規(guī)律性較好,波動較小,搜索算法能較好地控制結(jié)晶級配組成;(2)單軸抗壓強(qiáng)度UCS、抗拉強(qiáng)度TS與clump半徑、無黏結(jié)比例(隨機(jī)分布微裂紋)呈指數(shù)函數(shù)變化,與黏結(jié)強(qiáng)度比呈冪次函數(shù)關(guān)系;彈性模量、泊松比與上述三細(xì)觀參數(shù)均呈線性變化,且二者變化趨勢相反;UCS/TS比值隨clump半徑、黏結(jié)強(qiáng)度比、cluster黏結(jié)強(qiáng)度比值n、無黏結(jié)比例的增加而增大,且黏結(jié)強(qiáng)度比對其影響最大;張拉裂紋比例受黏結(jié)強(qiáng)度比影響最大,clump半徑影響次之;(3)單軸壓縮下試件以張拉破壞為主,張拉裂紋優(yōu)勢導(dǎo)向主要沿軸向擴(kuò)展,剪切裂紋則主要沿與軸向夾角20°~40°擴(kuò)展,巴西劈裂試樣張拉破壞裂紋均貫穿試件中心。clump與cluster模型微裂紋擴(kuò)展演化過程及破壞模式差異較大,相比cluster模型,clump模型剪切裂紋比例相對較大,裂紋破碎帶更寬,破裂面粗糙不平整。
【作者單位】： 中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所巖土力學(xué)與工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;中國科學(xué)院大學(xué);
【關(guān)鍵詞】： 巖石力學(xué) 顆粒流 細(xì)觀參數(shù) 細(xì)觀結(jié)構(gòu) 宏觀力學(xué)特性 微裂紋演化
【基金】：國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目(51439008);國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(41572307);國家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金項(xiàng)目(51209200)~~
【分類號】：TU45
【正文快照】： 1引言巖石的宏觀力學(xué)特性很大程度決定于結(jié)晶組成和內(nèi)部細(xì)觀結(jié)構(gòu)及缺陷如微裂紋等[1],離散元已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于模擬脆性材料微裂紋的閉合、產(chǎn)生和擴(kuò)展貫通[2],其中顆粒流內(nèi)嵌的BPM模型能較好地模擬巖石材料的巴西劈裂、單軸壓縮及三軸壓縮試驗(yàn),N.Cho等[3]對其進(jìn)行了廣泛研究。D

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 張暉輝;劉峰;常福清;;巖石微觀能量演化與宏觀力學(xué)行為的關(guān)聯(lián)研究[J];硅酸鹽通報(bào);2011年04期

2 劉文白;徐海俠;;砂土宏觀力學(xué)特性與細(xì)觀結(jié)構(gòu)的相關(guān)性試驗(yàn)研究[J];武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版);2011年04期

3 丁金剛;;巖體分類法確定巖體宏觀力學(xué)參數(shù)[J];工程設(shè)計(jì)與研究;2003年01期

4 馮望;李順群;張彥;;不同密實(shí)度土的微結(jié)構(gòu)與其土水特性間的關(guān)系[J];遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2013年05期

5 ;[J];;年期

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本文編號：662184