岩石细观结构及参数对宏观力学特性及破坏演化的影响
发布时间:2017-08-12 15:04
本文关键词:岩石细观结构及参数对宏观力学特性及破坏演化的影响
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【摘要】:基于二维颗粒流软件,采用2种不同算法生成clump和cluster模型,研究细观参数和结构(结晶颗粒大小形状分布、预制微裂纹)对宏观力学特性的影响,量化宏细观参数对应关系,探讨微裂纹发展演化规律及试件破坏的细观机制。研究表明:(1)2种模型生成算法各有优势,圆形区域标记法模型力学特性随细观参数变化规律性较好,波动较小,搜索算法能较好地控制结晶级配组成;(2)单轴抗压强度UCS、抗拉强度TS与clump半径、无黏结比例(随机分布微裂纹)呈指数函数变化,与黏结强度比呈幂次函数关系;弹性模量、泊松比与上述三细观参数均呈线性变化,且二者变化趋势相反;UCS/TS比值随clump半径、黏结强度比、cluster黏结强度比值n、无黏结比例的增加而增大,且黏结强度比对其影响最大;张拉裂纹比例受黏结强度比影响最大,clump半径影响次之;(3)单轴压缩下试件以张拉破坏为主,张拉裂纹优势导向主要沿轴向扩展,剪切裂纹则主要沿与轴向夹角20°~40°扩展,巴西劈裂试样张拉破坏裂纹均贯穿试件中心。clump与cluster模型微裂纹扩展演化过程及破坏模式差异较大,相比cluster模型,clump模型剪切裂纹比例相对较大,裂纹破碎带更宽,破裂面粗糙不平整。
【作者单位】: 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室;中国科学院大学;
【关键词】: 岩石力学 颗粒流 细观参数 细观结构 宏观力学特性 微裂纹演化
【基金】:国家自然科学基金重点项目(51439008);国家自然科学基金面上项目(41572307);国家自然科学基金青年科学基金项目(51209200)~~
【分类号】:TU45
【正文快照】: 1引言岩石的宏观力学特性很大程度决定于结晶组成和内部细观结构及缺陷如微裂纹等[1],离散元已经被广泛应用于模拟脆性材料微裂纹的闭合、产生和扩展贯通[2],其中颗粒流内嵌的BPM模型能较好地模拟岩石材料的巴西劈裂、单轴压缩及三轴压缩试验,N.Cho等[3]对其进行了广泛研究。D
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4 冯望;李顺群;张彦;;不同密实度土的微结构与其土水特性间的关系[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2013年05期
5 ;[J];;年期
,本文编号:662184
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