本文關(guān)鍵詞：爆炸氣體驅(qū)動(dòng)下巖體破裂的有限元-離散元模擬

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【摘要】：在原有有限元/離散元(FEM/DEM)耦合分析方法中,實(shí)現(xiàn)了一種新的爆破計(jì)算模型。該模型考慮了在爆生氣體的作用下,隨著裂隙的擴(kuò)展,氣體占據(jù)的體積不斷增大,氣體壓力逐漸減小這一問(wèn)題。同時(shí)考慮了氣體嵌入與爆腔聯(lián)通的裂隙對(duì)裂隙的作用力�？朔嗽蠪EM/DEM方法中的爆破模型僅僅將壓力施加于爆腔四周的巖壁上,無(wú)法考慮爆生氣體嵌入生成的裂隙對(duì)裂隙的作用。提出了一種新穎的貫通裂隙網(wǎng)絡(luò)形成的遞歸搜索算法,只需通過(guò)編寫(xiě)一個(gè)簡(jiǎn)單的遞歸函數(shù),即可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜裂隙網(wǎng)絡(luò)的搜索,采用一種簡(jiǎn)潔的方法完成了對(duì)復(fù)雜問(wèn)題的處理。最后通過(guò)一個(gè)爆破算例,結(jié)果表明FEM/DEM方法可以對(duì)爆炸過(guò)程中應(yīng)力波的傳播及巖體中裂紋的萌生、擴(kuò)展進(jìn)行全程捕捉,展現(xiàn)了該方法用于爆破模擬的潛力。
【作者單位】： 北京工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院;中國(guó)科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所巖土力學(xué)與工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【關(guān)鍵詞】： 有限元/離散元 巖石爆破 裂紋擴(kuò)展 裂隙網(wǎng)絡(luò)
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)青年基金項(xiàng)目(No.11202223) 國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973)項(xiàng)目(No.2014CB047100,No.2011CB013505)
【分類(lèi)號(hào)】：TU45
【正文快照】： 1引言巖石爆破是一個(gè)復(fù)雜的動(dòng)力學(xué)破壞過(guò)程,對(duì)于爆破成縫的機(jī)制主要有兩種觀點(diǎn):一是炸藥爆炸后在巖體中產(chǎn)生應(yīng)力波并作用于巖體,使之形成裂隙,即應(yīng)力波作用理論,但研究表明[1],應(yīng)力波的持續(xù)時(shí)間極短,而裂隙的擴(kuò)展速度遠(yuǎn)小于應(yīng)力波的速度,在如此短時(shí)間內(nèi),裂隙的擴(kuò)展長(zhǎng)度是十分

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