岩石材料裂纹扩展的改进近场动力学方法模拟

摘要：

在传统键基近场动力学模型的基础上,提出可以反映岩石类材料应力-应变变化特点的改进型模型,弥补了传统近场动力学模型在模拟岩石类材料时无法反映岩石内应力随应变先增加再减小最后破坏这一特性的不足.运用改进型模型,对含有单裂纹试件在不同预制裂纹角度及拉伸荷载条件下的裂纹扩展过程进行了数值模拟,分析了开裂角度在不同预制裂纹角度及拉伸荷载条件下的变化.结果 表明:预制角度及拉伸荷载对开裂角度都有影响,在试件周围拉荷载接近的情况下会获得较小的开裂角,并且在拉荷载一定的条件下开裂角会有先增加后减少的规律.同时模拟了含裂纹岩石在单轴压缩条件下的裂纹扩展情况,将数值模拟的结果与室内试验的结果对比,验证了所提出新模型的有效性.所提出的新模型可以较好地模拟岩石类材料在拉荷载条件下的力学特性,在岩石数值模拟方面有着较为广泛的应用前景.

关键词：岩石力学、近场动力学、裂纹扩展、材料断裂

所属期刊栏目：40

分类号：TU455(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家重点研发计划2016YFC0600803

在线出版日期：2019-11-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：4111-4119