基于微平面模型和正则化的脆性岩石损伤破裂模拟方法

摘要：

为解决有限元计算在模拟脆性岩石损伤过程方面的网格依赖性问题,本文基于微平面模型和正则化方法建立了改进的微平面损伤模型,将单轴压缩条件下的岩石实验结果与数值模型进行了对比.引入不同非均质系数对三点弯曲岩石试样的损伤发展进行模拟,结果表明非均质系数越高损伤区域越集中.此外,通过引入高阶梯度正则化方法对不同特征长度的三点弯曲实验进行数值模拟.特征长度为1 mm时,在不同网格尺寸下的正则化微平面模型的损伤演化结果基本相同,而没有采用正则化方法的微平面损伤模型在不同网格尺寸下出现明显的网格依赖性.最后,通过对比普通模型和正则化模型的载荷-位移曲线,发现网格密度对采用高阶梯度正则化后的微平面损伤模型损伤演化影响较低.

关键词：微平面模型、非均质、损伤演化、正则化、数值模拟

所属期刊栏目：43

分类号：TD853(矿山开采)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家重点研发计划

在线出版日期：2022-08-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1141-1148