深部大理岩真三轴力学特性离散元和有限差分耦合分析

O347; 为了研究深部大理岩的动态力学特性,首先基于离散元PFC(particle flow code)和有限差分FLAC(fast Lagrangian analysis of continua)耦合法,对大理岩的细观参数进行标定.接着,对三维分离式霍普金森压杆(split Hopkinson pressure bar,SHPB)冲击模拟中的动态应力平衡条件及均匀性假设进行数值验证.最后,对真三轴应力环境下大理岩的应力-应变响应、破碎特征及能量演化机理等问题进行深入分析.结果表明:基于PFC-FLAC耦合理论的真三轴SHPB试验数值结果满足应力均匀性假设,模拟得到的应力-应变曲线与室内试验...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in爆炸与冲击 Vol. 44; no. 7; pp. 124 - 136
Main Authors 王志亮, 余浪浪
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 合肥工业大学土木与水利工程学院,安徽合肥 230009 01.07.2024
Subjects
深部大理岩
fragmentation shape
deep marble
耦合分析
mechanical property
力学特性
真三轴条件
破碎形态
coupling analysis
true triaxial condition
Online AccessGet full text
ISSN1001-1455
DOI10.11883/bzycj-2023-0394

Cover

More Information
Summary:O347; 为了研究深部大理岩的动态力学特性,首先基于离散元PFC(particle flow code)和有限差分FLAC(fast Lagrangian analysis of continua)耦合法,对大理岩的细观参数进行标定.接着,对三维分离式霍普金森压杆(split Hopkinson pressure bar,SHPB)冲击模拟中的动态应力平衡条件及均匀性假设进行数值验证.最后,对真三轴应力环境下大理岩的应力-应变响应、破碎特征及能量演化机理等问题进行深入分析.结果表明:基于PFC-FLAC耦合理论的真三轴SHPB试验数值结果满足应力均匀性假设,模拟得到的应力-应变曲线与室内试验数据高度一致.峰值应力、峰值应变随着冲击方向上预压(下称"轴向压力")的增大呈下降趋势.在轴向压力相同时,试样峰值应力增幅随入射应力的提高逐渐变小;当入射应力固定时,轴向压力对试样峰值应力有削弱作用,垂直于冲击方向的侧压则会提升试样的抗压强度.加载过程中声发射事件爆发期整体上发生在应力峰后段,并在此阶段试样内形成较明显的宏观破碎带.在真三轴动态压缩下,大理岩试样主要以拉伸裂纹居多,在总裂纹数中占比超过80％.试样从加载至破坏的过程伴随有能量的变化,达到应力峰值点时试样的应变储能达到极限,之后转化为以耗散能为主、颗粒动能等为辅的能量形式.
ISSN:1001-1455
DOI:10.11883/bzycj-2023-0394