不同间断比尺下微波诱发岩石损伤的离散元模拟研究

发布时间：2018-12-08 12:09

【摘要】：针对微波诱发岩石损伤已取得不少研究成果,但现有的成果大多是基于连续介质理论。本文采用基于离散单元法的PFC2D数值软件,对由石英和斜长石两相物质组成的材料在不同间断比尺和照射时间下的微波诱发损伤进行了数值模拟研究。研究结果表明:采用离散单元法能很好地模拟微波诱发材料损伤的微裂纹的萌生、发展、贯通过程;微裂纹起源于高吸收相石英晶体的外边界且围绕着石英晶体向四周不断扩展、延伸进入斜长石晶体,最终呈现放射状的网络张拉裂纹。微波损伤数值模拟结果中的裂纹符合试验作用下的裂纹分布形态,研究结果对于采用离散单元法进行微波诱发损伤数值模拟提供了一种新方法。
[Abstract]:A lot of research results have been made on rock damage induced by microwave, but most of the existing results are based on continuum theory. In this paper, PFC2D numerical software based on discrete element method is used to simulate the microwave induced damage of materials composed of quartz and plagioclase at different discontinuous scales and irradiation time. The results show that the discrete element method can well simulate the initiation, development and transfixion of microwave-induced microcracks. The microcracks originated from the outer boundary of the high absorption phase quartz crystal and spread around the quartz crystal and extended into the plagioclase crystal and finally appeared radial network tension crack. The crack distribution in the numerical simulation results of microwave damage is consistent with the experimental results. The results provide a new method for numerical simulation of microwave induced damage by discrete element method.
【作者单位】： 天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室;中国农业大学应用力学系;德州黄河河务局;
【基金】：国家自然科学基金(51321065)
【分类号】：TU45

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本文编号：2368322