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《巖石三維破裂過程的數(shù)值模擬研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、萬方數(shù)據(jù)第25卷第5期巖石力學(xué)與工程學(xué)報V01．25No．52006年5月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringMay，2006巖石三維破裂過程的數(shù)值模擬研究梁正召1～，唐春安1，張永彬2，馬天輝2，張亞芳2(1．大連理工大學(xué)土木水利學(xué)院，遼寧大連116024：2．東北大學(xué)工程力學(xué)研究所，遼寧沈陽110004)瘸要：采用細(xì)觀彈性損傷模型和有限元計算方法實現(xiàn)巖石三維破裂過程的數(shù)值模擬?？紤]到巖石非均勻性的本質(zhì)特征，通過引入簡單直觀的單元本構(gòu)模型，采用細(xì)觀單元材料性質(zhì)退化的辦法，利用
2、位移加載來實現(xiàn)巖石逐漸破裂過程；模擬單軸壓縮、單軸拉伸和剪切破裂3種基本試驗，得到巖石非線性應(yīng)力一應(yīng)變曲線和不同載荷階段三維損傷破裂演化系列圖像；分析細(xì)觀非均勻性對巖石宏觀破裂力學(xué)行為的影響。試驗研究表明，三維破裂LL---維破裂更為復(fù)雜，RFPA3D可以有效地模擬脆性材料的三維破裂。關(guān)t詞t數(shù)值模擬；三維破裂過程；非均勻性：細(xì)觀損傷中圈分類號lO242文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號i1000—6915(2006)05—0931—063DNUMERICALSIMULATIoNoFFAILUREPRoCESSoFRoCKLIANGZhe
3、ngzha01～，TANGChun7anl，ZHANGYongbin2，MATianhui2，ZHANGYafan92r1．SchoolofCivilandHydraulicEngineering，DalianUniversityofTechnology，Dalian，Liaoning116024，China：2．EngineeringMechanicsInstitute，NortheasternUniversity，Shenyang，Liaoning110004，China)Abstract：Alinearelasticda
4、magemodelbasedonfiniteelementmethodatmesoscopiclevelwasappliedtoinvestigatethethree-dimensionalfailureprocessofrocksubjectedtovariousstressloadings．UniformcubeelementwasadoptedinRFPAⅢcodeandrockspecimenswerediscritisizedintouniformcubeelementswiththesafflesizeandsha
5、pe．Mechanicalpropertiesintheelements，includingelasticmodulusandpeakstrength，weredistributedwiththespecimensfollowingacertainstatisticalfunction．Ineachelement，themechanicalpropertieswerehomogenous．Theelasticmoduliandothermechanicalpropertieswereweakenedwhenthestresse
6、sintheelementsaresatistiedwiththefailurecriterion．Byfollowingasimpleelasto—brittleconstitutiverelation，thecomplete3Drockprogressivefailurewasobtained．Finally，threebasicexperimentswereconductedwithRFPA?．Completenonlinearstress—straincurvesaswellasfacturepicturesdurin
7、gdamageevolutionprocesswereobtained．Thenumericalsimulationresultsshowedthat3Dfailureprocesswasmuchmorecomplicatedthan2Dfailureprocess．ItalsoshowsRFPAmethodisausefulandeffectivetooltosimulatethefailureprocessofheterogeneousmatedals．Keywords：numericalsimulation；three—
8、dimensionalfailureprocess；heterogeneity：mesoscopicdamage1引言研究在外部載荷和環(huán)境作用下，材料中缺陷的演化規(guī)律及其導(dǎo)致材料最終失效或破壞的全過程，是力學(xué)家和材料科學(xué)家為之長期奮斗的跨學(xué)科命題Ⅲ。巖石應(yīng)力一應(yīng)變?nèi)^程曲線的
