岩石动态劈裂试验中能量变化的有限元分析

摘要：

利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA,对岩石平台巴西圆盘试件进行了SHPB动态劈裂试验的数值模拟,系统地分析了岩石试件劈裂破坏过程中的能量变化,并将本文所定义的能量参数,与学者lundberg的研究进行比较分析.结果表明:随着弹速的增大,试件的反向震塌现象加剧,但总体破坏程度却先增后减;应力波穿过试件所需的时间随着弹速增大而缩短,但透射杆增加的速度却呈减小趋势,这说明在一定范围内,冲击速度越大,试件的能量吸收率也越大;以入射杆、试件与透射杆三者构成的系统为分析对象,在6种弹速等级下,其内能均于1.15 ms左右急剧下降至最低值,据此推断1.15 ms为试件的破坏时刻t;本文中定义的试件破碎能Wb与弹速的关系和学者lundberg的研究定义的试件耗散能WD相比,总体趋势相似,经归一化处理后更加接近,验证了该参数的有效性.

关键词：数值模拟、岩石、动态劈裂、能量分析、能量参数

所属期刊栏目：12

分类号：O303;O382

资助基金：国家自然科学基金51378497

在线出版日期：2016-07-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：691-697