本文選題：巖石力學(xué) + 顆粒流�。� 參考：《巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)》2014年02期

【摘要】：首先分別采用傳統(tǒng)加載程序和新加載程序,對(duì)利用簇平行黏結(jié)模型所建立的顆粒流試樣的力學(xué)特性進(jìn)行研究。同時(shí)采用新加載程序,分析加載速率和凍結(jié)期時(shí)步對(duì)顆粒流試樣力學(xué)特性的影響。隨后利用量綱分析法研究簇平行黏結(jié)模型中微觀參數(shù)對(duì)宏觀參數(shù)的影響,建立巖石材料宏觀參數(shù)(彈性模量、泊松比、單軸抗壓強(qiáng)度和單軸抗拉強(qiáng)度)與簇平行黏結(jié)模型中微觀參數(shù)間的半定量關(guān)系。相關(guān)模擬結(jié)果表明:(1)利用傳統(tǒng)加載程序計(jì)算得出的巖石應(yīng)力 應(yīng)變曲線是不準(zhǔn)確的,它高估了單軸抗壓強(qiáng)度、單軸抗拉強(qiáng)度和彈性模量,且不能真實(shí)再現(xiàn)巖石峰后脆性特征;2種加載程序得出的巖石破壞形態(tài)差異很大。(2)結(jié)合新加載程序,簇平行黏結(jié)模型能得到合理的單軸抗壓強(qiáng)度和單軸抗拉強(qiáng)度比值(UCS/TS)。在準(zhǔn)靜態(tài)范圍內(nèi),加載速率與強(qiáng)度值沒有相關(guān)性,這與試驗(yàn)結(jié)果吻合,加載速率對(duì)巖石應(yīng)力 應(yīng)變曲線的影響主要在峰后階段。(3)彈性模量主要與顆粒接觸模量和顆粒接觸剛度比相關(guān),而泊松比主要與接觸剛度比相關(guān)。為得到相同的泊松比值,簇平行黏結(jié)模型中的接觸剛度比應(yīng)大于平行黏結(jié)模型中的接觸剛度比。單軸抗壓強(qiáng)度和單軸抗拉強(qiáng)度主要受平行黏結(jié)強(qiáng)度比控制,另外單軸抗壓強(qiáng)度受簇中顆粒數(shù)影響較大。
[Abstract]:Firstly, the mechanical properties of the granular flow specimens established by using the cluster parallel bonding model were studied by using the traditional loading program and the new loading program respectively. At the same time, the influence of loading rate and freezing time step on the mechanical properties of the granular flow specimen is analyzed by using the new loading program. Then the influence of micro parameters on macroscopic parameters in cluster parallel bonding model is studied by dimensional analysis method, and the macroscopic parameters (elastic modulus, Poisson's ratio) of rock materials are established. Semi-quantitative relationship between uniaxial compressive strength and uniaxial tensile strength and microscopic parameters in cluster parallel bonding model. The simulation results show that the stress-strain curves calculated by the traditional loading program are inaccurate, and the uniaxial compressive strength, uniaxial tensile strength and elastic modulus are overestimated. Moreover, the failure morphology of rock obtained from the two loading procedures can not be truly reproduced. (2) combined with the new loading program, the cluster parallel bonding model can obtain a reasonable uniaxial compressive strength and uniaxial tensile strength ratio (UCS / TSN). In the quasi-static range, there is no correlation between the loading rate and the strength value, which is consistent with the experimental results. The effect of loading rate on the stress-strain curve of rock is mainly related to the contact modulus of particles and the ratio of contact stiffness of particles, while Poisson's ratio is mainly related to the ratio of contact stiffness. In order to obtain the same Poisson ratio, the contact stiffness ratio in the cluster parallel bonding model should be greater than that in the parallel bonding model. The uniaxial compressive strength and uniaxial tensile strength are mainly controlled by the ratio of parallel bonding strength, and the uniaxial compressive strength is greatly affected by the number of particles in the cluster.
【作者單位】： 中南大學(xué)計(jì)算地球科學(xué)研究中心;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(11272359)
【分類號(hào)】：TU45

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【共引文獻(xiàn)】

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【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2023998