岩石材料冲击压缩特性细观模拟方法研究
本文关键词：岩石材料冲击压缩特性细观模拟方法研究 出处：《岩土力学》2017年06期 论文类型：期刊论文
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【摘要】：岩石材料的细观特性对宏观力学性能有着重要影响。为了分析岩石材料颗粒形态、孔隙和含水等细观特性对宏观冲击响应行为的影响规律,从岩石材料的细观特性入手,结合材料细观结构照片,经制图软件矢量化和轮廓处理,建立了能够反映材料细观分布特性的岩石材料有限元模型。基于AUTODYN有限元计算软件,对岩石材料冲击压缩细观行为进行数值模拟,获取材料颗粒形态、孔隙和含水等细观特性对材料宏观冲击压缩特性的影响规律。确定岩石材料冲击Hugoniot参数,应用于冲击开坑仿真中,并与已有的试验结果进行了对比。结果表明:数值仿真结果与已有试验数据吻合较好;孔隙率和含水率对岩石材料冲击波衰减规律有十分显著的影响;细观模拟确定的Hugoniot参数运用到岩石材料宏观动力学行为数值模拟中,可有效反映岩石材料中颗粒、孔隙和含水等细观特性对冲击开坑行为的影响规律。
[Abstract]:The fine view of characteristics of rock materials have an important influence on the mechanical properties of rock material. In order to analyze the particle morphology, pore water and other meso influence behavior in response to macroeconomic shocks, starting from the microscopic characteristics of rock material, combined with the microstructure photos, by drawing software vectorization and contour processing, establish which can reflect the meso finite element model of rock material distribution. Based on AUTODYN finite element software, the shock compression behavior of mesoscopic numerical simulation of rock material, obtaining material particle morphology, pore water and micro influence characteristics on compression characteristics of macro impact material. To determine the impact of Hugoniot parameters of rock material. Applied to the impact crater in the simulation, and with the existing experimental results were compared. The results show that the numerical simulation results agree well with existing experimental data and porosity; The moisture content of the rock material shock wave attenuation is significant; mesoscopic simulation applied to numerical simulation of macro dynamic behavior of rock material Hugoniot parameters, can effectively reflect the particles of rock material, pore water and other effects of meso characteristics on impact crater is.
【作者单位】： 南京理工大学机械工程学院;瞬态冲击技术重点实验室;北京航天长征飞行器研究所;
【基金】：爆炸科学与技术国家重点实验室开放基金项目(No.KFJJ15-07M) 瞬态冲击技术重点实验室基金项目(No.61426060101162606001)~~
【分类号】：TU45
【正文快照】： 岩石材料是自然界中最为普遍的地质材料,该类材料具有的多孔、多相和非均匀特性对其宏观动力学响应有显著的影响。材料宏观动力学响应及失效破坏过程很大程度上受控于颗粒、孔隙及含水饱和度等细观特性,尤其是含水率及孔隙的不同,对岩石中应力波的传播规律及岩石材料的动态力
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