岩石材料动态破坏的近场动力学方法数值模拟

摘要：

裂纹的聚集、扩展、分叉是岩石等脆性材料破坏失效的关键因素,本文在验证了近场动力学方法在研究岩石类材料裂纹动态扩展方面的有效性之后,采用近场动力学方法分别对冲击载荷作用下含有双裂纹岩石材料和单轴压缩作用下含单斜裂纹的岩石材料进行数值模拟.结果表明,对于双垂直裂纹,其裂纹扩展路径大致与预制裂纹成70°夹角;对于单裂纹,裂纹的扩展路径随裂纹倾角的变化而变化,最终导致构件的整体破坏.数值模拟结果表明近场动力学方法可以很好地模拟岩石等脆性材料的裂纹扩展直至破坏的过程,反映裂纹扩展的物理机理;其作为一种新的基于非局部理论的数值方法,在地下岩体工程方面及页岩气的开采方面会有很好的发展前景.

关键词：近场动力学、岩石类材料、裂纹的发展与聚集、数值模拟

所属期刊栏目：40

分类号：O346.1(固体力学)

资助基金：国家自然科学基金11472248

在线出版日期：2019-05-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：22-31