用非连续变形分析方法模拟冲击荷载作用下巴西圆盘的破坏过程

发布时间：2017-12-05 18:30

  本文关键词：用非连续变形分析方法模拟冲击荷载作用下巴西圆盘的破坏过程

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【摘要】：为研究岩石在冲击荷载作用下的破裂过程,运用岩体裂纹扩展破坏二维分析程序DDARF(discontinuous deformation analysis for rock failure),对大理石巴西圆盘试样在分离式霍普金森压杆SHPB试验中动态破裂全过程进行数值模拟研究。模拟结果形象展示了试样在不同入射波作用下裂纹的萌生、演化、扩展及贯通破坏情形,且与试验结果吻合较好。对裂纹产生的力学机制、扩展过程及伴生现象做出了解释。研究结果表明:(1)改进的微观破裂准则不仅适用于模拟岩石静载破裂,而且可以用于模拟动载破坏;(2)巴西圆盘试样在受到冲击荷载作用时,主裂纹首先从一端产生,然后逐渐沿径向加载方向向中心延伸、扩展至另一端贯通破坏,裂纹尖端的拉应力是导致岩石开裂的原因;(3)主裂纹拓展过程中伴随着次生损伤微裂纹的产生,次生微裂纹主要集中在主裂纹两侧附近区域;(4)试样两端与入射杆、透射杆接触部分会产生三角形破裂区,且随着入射波幅值的增大,三角形破裂区域面积有增大的趋势。
【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;
【基金】：国家重点基础研究发展计划(973)项目(2011CB710602) 国家自然科学基金资助项目(40972201,51139004)
【分类号】：TU45
【正文快照】： 1引言机械冲击或爆破开挖是隧道工程、采矿工程、边坡开挖工程等工程中最为常用的手段,如何精准地模拟、控制岩石在冲击荷载作用下的变形和裂纹扩展是研究的热点和难点问题之一。由于岩石材料的非均匀性、各向异性及自身微缺陷等相互作用,使得岩石动力破坏裂纹扩展过程非常复

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本文编号：1255795