一种模拟岩石破裂的细观数值计算模型
  • 【摘要】

    建立随机均布Voronoi图的生成算法,以这种网格划分方式作为刚块弹簧元法(RBSM)的基本计算网格。同时,将刚体弹簧方法的界面中点接触模型改为整个界面的均布接触模型,结合界面抗拉强度和莫尔-库仑准则,给出一个能同时考虑模式I和II的断裂破坏的界面破坏模型。大量数值试验表明,以随机Voronoi图为基本计算网格,块体平均尺寸和排列方式对宏、细观弹性参数之间的关系影响很小,从而克服了颗粒离散元法的网... 展开>>建立随机均布Voronoi图的生成算法,以这种网格划分方式作为刚块弹簧元法(RBSM)的基本计算网格。同时,将刚体弹簧方法的界面中点接触模型改为整个界面的均布接触模型,结合界面抗拉强度和莫尔-库仑准则,给出一个能同时考虑模式I和II的断裂破坏的界面破坏模型。大量数值试验表明,以随机Voronoi图为基本计算网格,块体平均尺寸和排列方式对宏、细观弹性参数之间的关系影响很小,从而克服了颗粒离散元法的网格依赖性和宏、细观参数繁琐的标定程序。将该数值模型计算结果与Vienne岩石试验结果对比,数值模拟结果与试验结果在变形和强度都吻合较好,且随着围压的增大,应力-应变曲线的峰后下降趋势逐渐放缓,在围压为40 MPa时接近水平,表现出明显的由脆性向延性过渡的趋势。 收起<<

  • 【作者】

    姚池  姜清辉  邵建富  周创兵 

  • 【作者单位】

    武汉大学 土木建筑工程学院/武汉大学 土木建筑工程学院,湖北 武汉 430072; 武汉大学 水资源与水电工程科学国家重点实验室,湖北 武汉 430072/里尔力学实验室,法国 阿斯克新城 59655

  • 【刊期】

    岩石力学与工程学报 ISTIC EI PKU 2013年z2期

  • 【关键词】

    岩石力学  刚体弹簧元法  岩石破裂  Voronoi图  网格依赖性  rock mechanics  rigid body spring method  rock fragmentation  Voronoi diagram  mesh dependency 

  • 【基金项目】

    国家重点基础研究发展计划(973)项目(2010CB732005);国家自然科学基金资助项目