考虑玄武岩矿物细观结构的三点弯断裂近场动力学研究

作者：李明耀; 薛喜仁; 彭磊^*; 李绍金; 王智敏; 左建平

来源：煤炭技术, 2023, 42(09): 13-19.

DOI：10.13301/j.cnki.ct.2023.09.003

• 近场动力学
• 三点弯
• 裂纹扩展
• 细观力学

为研究岩石细观结构对其内部微裂纹萌生、扩展和贯通的影响，基于近场动力学理论从细观尺度出发，建立了能够反映岩石细观结构的数值模型，研究了玄武岩的三点弯断裂行为。首先，研究了双材料杆和含夹杂二维平板问题，并与有限元方法进行对比，验证了数值算法的准确性。然后，利用随机序列方法和Python语言将岩石的细观结构纳入数值模型，建立了能够反映玄武岩细观结构特征的细观近场动力学模型。最后，通过与玄武岩三点弯实验对比分析，研究了不同偏置缺口玄武岩的三点弯细观断裂行为。研究结果表明，建立的细观近场动力学模型可以很好地预测玄武岩的宏观力学行为，以及其内部微裂纹的萌生、扩展和贯通过程，为研究复杂环境下工程岩体的破裂提供了一种有效的数值计算方法。

• 单位
  中国矿业大学（北京）; 建筑工程学院; 煤炭资源与安全开采国家重点实验室