單軸壓縮條件下巖石破壞的光滑粒子流體動力學數值模擬
本文關鍵詞:單軸壓縮條件下巖石破壞的光滑粒子流體動力學數值模擬
【摘要】:巖石破壞問題是非連續(xù)問題。采用傳統的有限元方法模擬巖石破壞時,計算結果依賴于網格,計算效率低。光滑粒子流體動力學(SPH)法主是一種模擬流體的無網格方法。對SPH法進行改進,將SPH法中流體的本構關系修正為彈脆性固體的本構關系,采用Weibull統計方法描述巖石材料的非均勻性,使SPH法能有效地模擬各向異性彈脆性巖石的破壞。改進的SPH法克服了有限元的缺點,在模擬裂紋啟裂、擴展和連接時,計算結果不依賴網格,計算效率高。通過對單軸壓縮條件下巖石破壞的數值計算結果表明:改進的SPH法能有效地理解和預測巖石材料的復雜破裂過程。
【作者單位】: 重慶大學土木工程學院;重慶大學山地城鎮(zhèn)建設新技術教育部重點實驗室;重慶大學煤礦災害動力學與控制國家重點實驗室;解放軍理工大學國防工程學院;
【關鍵詞】: 巖石力學 光滑粒子法 單軸壓縮 巖石類材料
【基金】:國家重點基礎研究發(fā)展計劃(973)項目(2014CB046903) 教育部博士點基金項目(20130191110037) 重慶市院士基金項目(cstc2013jcyjys0005)
【分類號】:TU45
【正文快照】: 1引言巖石是自然界中最復雜的固體材料之一,它一般是由多種礦物晶體、膠結物及孔隙組成的混合體,其結構呈現非連續(xù)、非均勻、非線性和各向異性等特征,巖石變形破壞過程的實質是巖石材料中缺陷的萌生、擴展、相互作用和貫通的過程[1]。已有研究表明,巖石的宏觀力學性質及變形破
【參考文獻】
中國期刊全文數據庫 前1條
1 尤明慶,華安增;巖石試樣單軸壓縮的破壞形式與承載能力的降低[J];巖石力學與工程學報;1998年03期
【共引文獻】
中國期刊全文數據庫 前10條
1 左建平;柴能斌;周宏偉;;賦存深度對玄武巖變形破壞及能量特征的影響研究[J];地下空間與工程學報;2011年06期
2 尤明慶;巖樣三軸壓縮的破壞形式和Coulomb強度準則[J];地質力學學報;2002年02期
3 盧玉斌;武海軍;趙隆茂;;混凝土類材料動態(tài)拉伸強度的微觀力學模型[J];爆炸與沖擊;2013年03期
4 陳善群;廖斌;;基于SPS-SPH方法的自由表面流動數值模擬(英文)[J];船舶力學;2013年09期
5 劉永濤;朱仁慶;馬寧;顧解忡;;應用弱可壓縮移動粒子半隱式法(WC-MPS)模擬三維潰壩流動(英文)[J];船舶力學;2013年09期
6 Ya-Wei Han;Hong-Fu Qiang;Hu Liu;Wei-Ran Gao;;An enhanced treatment of boundary conditions in implicit smoothed particle hydrodynamics[J];Acta Mechanica Sinica;2014年01期
7 張雨新;萬德成;;MPS方法在二維液艙晃蕩中的應用[J];復旦學報(自然科學版);2013年05期
8 孫芳錦;張大明;;基于光滑粒子流體動力學的流固耦合問題研究[J];地震工程與工程振動;2013年06期
9 宋彥琦;李名;王曉;;表面裂紋對大理巖破壞特性影響[J];遼寧工程技術大學學報(自然科學版);2014年08期
10 強洪夫;劉開;陳福振;;基于SPH方法的剪切流驅動液滴在固體表面變形運動數值模擬研究[J];工程力學;2013年11期
中國重要會議論文全文數據庫 前10條
1 章仕靈;邵順安;陳海兵;李先章;鄧濤;;閩南風化凝灰熔巖強度特性的試驗研究[A];運營安全與節(jié)能環(huán)保的隧道及地下空間建設第2屆學術研討會交流報告[C];2011年
2 齊慶新;毛德兵;王永秀;雷毅;;對建立“煤力學”的探討——煤巖單軸直接拉伸試驗引發(fā)的思考[A];中國科協2004年學術年會第16分會場論文集[C];2004年
3 許錫昌;劉泉聲;;溫度作用下脆性巖石的破壞類型及強度準則[A];新世紀巖石力學與工程的開拓和發(fā)展——中國巖石力學與工程學會第六次學術大會論文集[C];2000年
4 齊慶新;毛德兵;范韶剛;大久保誠介;;直接單軸拉伸條件下煤的彈脆塑性分析[A];巖石力學新進展與西部開發(fā)中的巖土工程問題——中國巖石力學與工程學會第七次學術大會論文集[C];2002年
5 齊慶新;王永秀;毛德兵;雷毅;;對建立“煤力學”的探討——由煤巖單軸直接拉伸實驗想到的[A];第八次全國巖石力學與工程學術大會論文集[C];2004年
6 尤明慶;蘇承東;;大理巖試樣的長度對三軸壓縮試驗的影響[A];第九屆全國巖石力學與工程學術大會論文集[C];2006年
7 張雨新;唐振遠;萬德成;;并行MPS方法數值模擬三維潰壩流動[A];第二十五屆全國水動力學研討會暨第十二屆全國水動力學學術會議文集(上冊)[C];2013年
8 QIU Liu-chao;;OpenCL-based acceleration of SPH method in free surface flow simulation[A];第二十五屆全國水動力學研討會暨第十二屆全國水動力學學術會議文集(上冊)[C];2013年
9 梁昌玉;李曉;張輝;李守定;赫建明;馬超鋒;;中低應變率范圍內花崗巖單軸壓縮特性的尺寸效應研究[A];中國科學院地質與地球物理研究所2013年度(第13屆)學術論文匯編——工程地質與水資源研究室[C];2014年
10 楊亞強;張雨新;唐振遠;萬德成;;基于MPS方法模擬帶水平隔板的液體晃蕩[A];第十三屆全國水動力學學術會議暨第二十六屆全國水動力學研討會論文集——F船舶與海洋工程流體力學[C];2014年
中國博士學位論文全文數據庫 前10條
1 秦本東;煤層頂板石灰?guī)r和砂巖高溫膨脹特性及力學特性的試驗研究[D];長安大學;2010年
2 郭臣業(yè);巖石和瓦斯突出發(fā)生條件及機理研究[D];重慶大學;2010年
3 王學濱;應變軟化材料變形、破壞、穩(wěn)定性的理論及數值分析[D];遼寧工程技術大學;2006年
4 楊永杰;煤巖強度、變形及微震特征的基礎試驗研究[D];山東科技大學;2006年
5 王云剛;受載煤體變形破裂微波輻射規(guī)律及其機理的基礎研究[D];中國礦業(yè)大學;2008年
6 郭富利;堡鎮(zhèn)軟巖隧道大變形機理及控制技術研究[D];北京交通大學;2010年
7 馬洪嶺;超深地層鹽巖地下儲氣庫可行性研究[D];中國科學院研究生院(武漢巖土力學研究所);2010年
8 顏志豐;山西晉城地區(qū)煤巖力學性質及煤儲層壓裂模擬研究[D];中國地質大學(北京);2009年
9 馮美艷;三維MPS算法穩(wěn)定性研究及在超聲速霧化過程一體化模擬中的應用[D];中國科學技術大學;2013年
10 何春濤;典型運動體入水過程多相流動特性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2012年
中國碩士學位論文全文數據庫 前10條
1 吳永勝;巖石劈裂試驗、單軸壓縮和直接拉伸變形特性的實驗研究[D];昆明理工大學;2009年
2 汪斌;深部大理巖的加卸載力學特性及多場耦合研究[D];武漢理工大學;2011年
3 陳向雷;干燥及飽水狀態(tài)下巖石力學特性的試驗研究[D];河南理工大學;2011年
4 李小雙;高溫后粗砂巖力學性質試驗研究[D];河南理工大學;2008年
5 張媛;循環(huán)荷載條件下巖石變形損傷及能量演化的實驗研究[D];重慶大學;2011年
6 劉天鵬;受壓狀態(tài)下脆性材料斷裂機理的試驗研究[D];西安理工大學;2006年
7 徐營;巖石局部化變形與巷道圍巖分岔失穩(wěn)機理研究[D];山東科技大學;2006年
8 劉建忠;穿煤隧道圍巖力學特性研究[D];中國科學院研究生院(武漢巖土力學研究所);2005年
9 劉湘萍;高溫后裂隙巖體錨固相似模擬實驗研究[D];江西理工大學;2007年
10 周大為;松軟煤層煤壁淺孔注水防片幫技術研究[D];安徽理工大學;2009年
【二級參考文獻】
中國期刊全文數據庫 前2條
1 尤明慶,華安增;巖樣單軸壓縮的尺度效應和礦柱支承性能[J];煤炭學報;1997年01期
2 尤明慶,華安增;巖樣三軸壓縮過程中的環(huán)向變形[J];中國礦業(yè)大學學報;1997年01期
【相似文獻】
中國期刊全文數據庫 前10條
1 蒲成志;曹平;衣永亮;;單軸壓縮下預制2條貫通裂隙類巖材料斷裂行為[J];中南大學學報(自然科學版);2012年07期
2 施洪良;李世s,
本文編號:684721
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