一种模拟岩石破裂的细观数值计算模型

作者：姚池; 姜清辉; 邵建富; 周创兵

来源：岩石力学与工程学报, 2013, S2: 3146-3153.

• 岩石力学
• 刚体弹簧元法
• 岩石破裂
• Voronoi图
• 网格依赖性 rock mechanics
• rigid body spring method
• rock fragmentation
• Voronoi diagram
• mesh dependency

建立随机均布Voronoi图的生成算法,以这种网格划分方式作为刚块弹簧元法(RBSM)的基本计算网格。同时,将刚体弹簧方法的界面中点接触模型改为整个界面的均布接触模型,结合界面抗拉强度和莫尔–库仑准则,给出一个能同时考虑模式Ⅰ和Ⅱ的断裂破坏的界面破坏模型。大量数值试验表明,以随机Voronoi图为基本计算网格,块体平均尺寸和排列方式对宏、细观弹性参数之间的关系影响很小,从而克服了颗粒离散元法的网格依赖性和宏、细观参数繁琐的标定程序。将该数值模型计算结果与Vienne岩石试验结果对比,数值模拟结果与试验结果在变形和强度都吻合较好,且随着围压的增大,应力–应变曲线的峰后下降趋势逐渐放缓,在围压为4...

• 单位
  水资源与水电工程科学国家重点实验室; 建筑工程学院; 武汉大学