巖石材料動(dòng)態(tài)破壞的近場(chǎng)動(dòng)力學(xué)方法數(shù)值模擬
關(guān)鍵詞：近場(chǎng)動(dòng)力學(xué) 巖石類材料 裂紋的發(fā)展與聚集 數(shù)值模擬
摘要：裂紋的聚集、擴(kuò)展、分叉是巖石等脆性材料破壞失效的關(guān)鍵因素,本文在驗(yàn)證了近場(chǎng)動(dòng)力學(xué)方法在研究巖石類材料裂紋動(dòng)態(tài)擴(kuò)展方面的有效性之后,采用近場(chǎng)動(dòng)力學(xué)方法分別對(duì)沖擊載荷作用下含有雙裂紋巖石材料和單軸壓縮作用下含單斜裂紋的巖石材料進(jìn)行數(shù)值模擬.結(jié)果表明,對(duì)于雙垂直裂紋,其裂紋擴(kuò)展路徑大致與預(yù)制裂紋成70°夾角;對(duì)于單裂紋,裂紋的擴(kuò)展路徑隨裂紋傾角的變化而變化,最終導(dǎo)致構(gòu)件的整體破壞.數(shù)值模擬結(jié)果表明近場(chǎng)動(dòng)力學(xué)方法可以很好地模擬巖石等脆性材料的裂紋擴(kuò)展直至破壞的過程,反映裂紋擴(kuò)展的物理機(jī)理;其作為一種新的基于非局部理論的數(shù)值方法,在地下巖體工程方面及頁巖氣的開采方面會(huì)有很好的發(fā)展前景.
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