基于颗粒离散元模型的花岗岩压缩试验模拟研究
[Abstract]:Based on the theory of particle flow, a biaxial compression model is established with the help of PFC2D (particle flow code) 's bonded particle model (bonded particle model,BPM, which is based on the granite laboratory test of Huangdao National Petroleum Reserve Underground Cave. Based on the macroscopic mechanical parameters and failure form of granite laboratory test, the meso-physical and mechanical parameters corresponding to the bonded particle model are obtained by "trial and error method". The elastic modulus and Poisson's ratio of the simulated test are in good agreement with the laboratory test values. The cohesion and internal friction angle of the BPM model are deviated from the laboratory test values due to the selection of circular particles. The failure mode of simulated test and laboratory test is mainly monoclinic shear failure. Using the calibrated meso-physical and mechanical properties parameters, the BPM model is used to reproduce the whole process of granite compression test, and the evolution of microcrack initiation and the law of energy change are deeply analyzed. The results show that the crack propagation in rock specimens mainly goes through three stages: steady development, sharp increase and steady development, and the changes of boundary energy, strain energy, bonding energy, friction energy and kinetic energy of granite specimens in each stage explain the meso-mechanical mechanism of granite failure.
【作者单位】: 山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地;山东科技大学山东省土木工程防灾减灾重点实验室;山东大学岩土与结构工程研究中心;
【基金】:国家自然科学基金资助(No.51279097,No.51379117) 国家重点基础研究发展规划(973计划)(No.2012CB723104) 山东省教育厅高等学校科技计划项目(No.J11LE03,No.J10LE08)
【分类号】:TU45
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 刘善印,钟大赉,吴根耀;滇西南景谷—镇沅地区第三纪重力流沉积及其地质意义[J];沉积学报;1998年02期
2 王光谦,倪晋仁,张军,康志成;泥石流的颗粒流模型[J];山地学报;1992年01期
3 王新征;颗粒流沉积过程中的同沉积冲刷变形构造[J];地球科学与环境学报;2004年03期
4 王冠民,吴李泉;斜坡颗粒流沉积末端可以存在微型沟道[J];特种油气藏;2001年04期
5 彭述权;李夕兵;樊玲;;刚性挡墙主动破坏墙后土拱效应细观研究[J];中南大学学报(自然科学版);2011年04期
6 李凡;;岩土材料破损特性的颗粒流研究[J];土木工程学报;2007年09期
7 黄茂松;孙海忠;钱建固;;粗粒土的非共轴性及其离散元数值模拟[J];水利学报;2010年02期
8 龙鹏伟;马双科;郑亚娜;;基于颗粒流的容重增加对边坡破坏模式影响研究[J];陕西水利;2011年01期
9 刘洋;李飞;柴小庆;杜晓伟;张华;;渗流的PFC-CFD耦合细观数值模拟[J];水文地质工程地质;2008年02期
10 宿辉;党承华;李彦军;;考虑不均质度的岩石声发射数值模拟研究[J];岩土力学;2011年06期
相关会议论文 前7条
1 张敏思;王述红;侯佳男;郭牡丹;杨勇;;含孔洞节理岩体损伤破坏过程的颗粒流数值模拟[A];自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集(1)[C];2009年
2 尹小涛;王水林;马双科;;粒组对碎石土边坡稳定性及破坏模式影响研究[A];中国计算力学大会'2010(CCCM2010)暨第八届南方计算力学学术会议(SCCM8)论文集[C];2010年
3 郭海庆;李志刚;;粒径在颗粒流标定过程中对边坡岩土体细观参数的影响研究[A];中国计算力学大会'2010(CCCM2010)暨第八届南方计算力学学术会议(SCCM8)论文集[C];2010年
4 尹小涛;葛修润;李春光;王水林;;加载速率对岩石材料力学行为的影响[A];第十一次全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2010年
5 ;岩土力学与工程学科的若干拓展与进取(同济大学孙钧学术梯队学科研究室成立三年来的学术汇报材料,2003.5)[A];盛世岁月——祝贺孙钧院士八秩华诞论文选集[C];2006年
6 王宗起;丁孝忠;;北京西山昌平组(■_1ch)成因地层学研究[A];中国地质科学院地质研究所文集(22)[C];1990年
7 李凡;;两条雁行预制裂隙贯通机制的细观数值模拟研究[A];岩石力学与工程的创新和实践:第十一次全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2010年
相关博士学位论文 前2条
1 曾远;土体破坏细观机理及颗粒流数值模拟[D];同济大学;2006年
2 吴剑;滑带剪切过程的离散元模拟研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2007年
相关硕士学位论文 前9条
1 李伟;粘性土基本力学特性微结构机理研究[D];同济大学;2008年
2 杨冰;边坡动力破坏过程及塌落范围的颗粒力学模拟[D];清华大学;2011年
3 余荣传;基于数字图像技术的砂土模型试验细观机构参数测量[D];同济大学;2006年
4 贺续文;基于离散单元法的节理岩体边坡稳定性分析[D];湘潭大学;2010年
5 常在;土的颗粒力学理论及数值模拟[D];清华大学;2008年
6 郭靓;节理岩体变形与强度特征的三维数值模拟[D];北京交通大学;2009年
7 张兴;颗粒材料应变局部化的数值分析与试验模拟[D];大连理工大学;2012年
8 贤彬;大理岩加卸荷破坏过程的颗粒流数值模拟及其试验验证[D];青岛理工大学;2011年
9 蓝天鹏;淮北平原钙质结核土大尺寸直剪试验研究[D];合肥工业大学;2012年
,本文编号:2508628
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/sgjslw/2508628.html