基于3D打印技术的节理岩石试样力学特性试验及颗粒流模拟

发布时间：2024-12-21 08:59

　　结构面的存在使得岩体的力学强度大幅度的降低,同时岩体内部的结构面对岩体的变形与破坏起着控制作用。节理岩体的破坏在很大程度上取决于节理面的性质,所以节理岩体的主要力学性质与节理的强度特性有紧密的联系。随着地下工程、采矿及石油开采等工程的推进,涉及到的岩体工程的规模不断地扩大,对节理岩体的力学性质及破坏机理的研究需求更加的迫切。本文通过相似材料浇筑的含节理类岩石试样为研究对象,通过实验和理论分析相结合的方法,针对目前对于节理岩体单轴三轴压缩强度研究较少、不深入的现状,以及实际工程的需要,本文完成了以下主要研究工作:（1）利用分形维数来描述节理面粗糙度系数,加工制作了5种具有不同节理粗糙度（JRC=2、7、12、17、22）和5种不同倾角（0°、30°、45°、60°、90°）的节理面模具,在此基础上预制了不同JRC值、不同节理倾角的节理岩石试样。（2）采用高温高压岩石三轴压缩仪,对不同节理倾角、不同节理粗糙度系数、不同围压下的岩石试样进行了常规三轴压缩试验,探讨了节理倾角、节理粗糙度及围压变化对岩石宏观强度及变形特性的影响规律,同时结合声发射技术,揭示了节理岩石的裂纹演化机理。（3）利用PF...

【文章页数】：144 页

【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 问题的提出及研究的意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 主要研究内容与方法
    1.4 研究方法与技术路线
2 含节理粗糙度类岩石材料破裂力学行为试验研究
    2.1 试验设计
    2.2 含节理粗糙度类岩石试样制备
    2.3 试验设备及加载程序
    2.4 完整类岩石试样的力学性质分析
    2.5 含节理试样强度及变形特征分析
    2.6 含节理试样破坏机理分析
    2.7 本章小结
3 节理岩石PFC^2D模型构建及节理细观参数敏感性分析
    3.1 PFC^2D简介
    3.2 模型构建
    3.3 节理细观参数参数敏感性分析
    3.4 本章小结
4 节理岩石材料破裂力学行为数值模拟研究
    4.1 模型试样及模拟程序
    4.2 类岩石材料细观参数标定
    4.3 类岩石节理试样模拟结果分析
    4.4 裂纹扩展细观机理分析
    4.5 本章小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集



本文编号：4018739