岩石巴西劈裂强度与裂纹扩展颗粒尺寸效应研究

发布时间：2017-06-26 06:14

  本文关键词：岩石巴西劈裂强度与裂纹扩展颗粒尺寸效应研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：基于一组经室内巴西试验结果标定的类岩石材料细观参数,通过颗粒流程序(PFC)建立圆盘试样离散元模型,对含不同颗粒粒度中心直切槽圆盘试样进行巴西劈裂模拟,分析颗粒尺寸对荷载-位移曲线、拉伸强度和破裂模式的影响,揭示裂纹扩展过程中细观力场、微裂纹以及能量演化规律。研究结果表明:切槽圆盘试样荷载-位移曲线可分为单峰值(type I)、峰值之后软化(type II)以及峰值之后强化(type III)3种;切槽圆盘试样拉伸强度显著比完整圆盘的低,降幅与切槽倾角和颗粒半径相关;当切槽倾角不变时,拉伸强度总体上随着颗粒半径的增大而增大;而当颗粒半径不变时,拉伸强度随着切槽倾角的增大而减小;当切槽倾角相同时,不同颗粒半径中心直切槽圆盘试样破裂模式显著不同,颗粒尺寸主要影响中心直切槽圆盘试样次生裂纹的萌生和扩展;边界对试样作的功首先用于克服颗粒间黏结以产生裂纹,裂纹在应变能的作用不断扩展,在裂纹产生之后,摩擦能才开始起作用;颗粒的运动程度很低,因此动能很小;边界能与抗拉强度总体上呈正比关系,即边界能越大,拉伸强度越大。
【作者单位】： 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室;中国矿业大学力学与建筑工程学院;重庆大学土木工程学院;莫纳什大学土木工程系;
【关键词】： 岩石力学 巴西试验 中心直切槽圆盘 颗粒尺寸效应 颗粒流
【基金】：江苏省杰出青年基金资助项目(BK20150005) 国家自然科学基金资助项目(41272344) 2014江苏省双创团体项目(BK20150005)~~
【分类号】：TU45
【正文快照】： (1.中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,江苏徐州,221116;2.中国矿业大学力学与建筑工程学院,江苏徐州,221116;3.重庆大学土木工程学院,重庆,400045;4.莫纳什大学土木工程系,墨尔本,VIC 3800)岩石的力学行为会随着岩样尺寸的不同而改变,即岩石具有显著的尺寸效

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本文编号：485111