颗粒尺寸对岩石抗拉强度和断裂韧度影响的数值模拟

发布时间：2018-04-15 09:39

  本文选题：颗粒尺寸 + 断裂韧度　； 参考：《东北大学学报(自然科学版)》2017年06期

【摘要】：选取三种粒径(平均尺寸1.02,2.12,3 mm)花岗岩试样,利用自主开发的岩石破裂过程数值计算软件(RFPA-DIP细观版),进行带缺口试样三点弯曲试验.利用虚裂纹模型描述岩石试样达到峰值载荷前的断裂过程区,引入双线性应力分布模型,将试样内部平均颗粒尺寸与虚裂纹模型建立起联系,通过数值模拟可分别计算出不同颗粒尺寸花岗岩的抗拉强度和断裂韧度.通过引入分形维数概念来表达不同颗粒尺寸花岗岩试样内部颗粒分布的特征,得到结论:颗粒尺寸与分维值呈反比例关系,分维值较小的花岗岩试样其抗拉强度和断裂韧度相对较小.
[Abstract]:Three kinds of granite samples with average size of 1.02 ~ 2.12 ~ 3 mm were selected and three point bending tests were carried out by using the self-developed numerical calculation software of rock fracture process, RFPA-DIP mesoscopic plate.The virtual crack model is used to describe the fracture process of rock samples before the peak load is reached. The bilinear stress distribution model is introduced to establish the relationship between the average particle size of the specimen and the virtual crack model.The tensile strength and fracture toughness of granites with different particle sizes can be calculated by numerical simulation.By introducing the concept of fractal dimension to express the characteristics of particle distribution in granite samples with different particle sizes, it is concluded that the particle size is inversely proportional to the fractal dimension.The tensile strength and fracture toughness of granite samples with small fractal dimension are relatively small.
【作者单位】： 东北大学资源与土木工程学院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51525402,51374049,51574060) 教育部科学技术研究重点项目(113019A) 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(N140105001,N140106002)
【分类号】：TU45

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本文编号：1753590