岩石单轴拉伸破坏过程的数值模拟

摘要：

用三维梁-颗粒模型BPM3D(Beam-Particle Model in Three Dimensions)对岩石材料在单轴拉伸条件下的力学性质和破坏过程进行了数值模拟.梁-颗粒模型是在离散单元法基础上,结合有限单元法中的网格模型提出的用于模拟岩石类材料损伤破坏过程的数值模型.模型中材料在细观层次上被离散为颗粒单元集合体,相邻颗粒单元由有限单元法中的弹脆性梁单元联结.梁单元的力学性质按韦伯(Weibull)分布随机赋值,以模拟岩石材料力学参数的空间变异性.材料内部裂纹通过断开梁单元来模拟.通过自动生成的非均质材料模型对岩石材料的破坏机理进行研究.岩石在单轴拉伸状态下破坏过程细观数值模拟结果显示,岩石材料宏观破坏是由于其内部细观裂纹产生、扩展、连接的结果.数值模拟结果与实验结果的对比分析表明了模型的适用性.根据数值模拟结果对岩石材料的破坏机理进行了探讨.

关键词：岩石、单轴拉伸、数值模拟、梁-颗粒模型、破坏过程

所属期刊栏目：27

分类号：TU451(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金10072053;东北大学校科研和教改项目200211

在线出版日期：2005-10-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共4页

页码：1008-1011