共查询到10条相似文献,搜索用时 296 毫秒
1.
基于CT扫描的花岗岩三维数值试件重构模型及应用 总被引:2,自引:0,他引:2
岩石细观结构控制宏观破裂模式,建立一种表征岩石细观结构的数值模型重构方法并能够嵌入到力学模型中计算岩石破坏过程应力分布,对于揭示岩石破坏机理具有重要的理论意义.论文以花岗岩试件为研究对象,借助于先进的CT技术获取试件内部结构切片图像,利用数字图像处理技术实现了基于CT图像的花岗岩试件结构的识别和表征,基于矢量化方法和岩石破裂过程分析系统RFPA3D建立了花岗岩三维数值试件,对花岗岩试件单轴压缩破裂过程进行了数值模拟.通过数值试验结果与物理实验结果对比发现,基于CT扫描的花岗岩数值试件真实表征了岩石细观结构,所以力学模拟得到的破裂模式与室内物理实验得到的破裂模式相似,同时能够解译岩石破裂力学机理,为深入研究岩石、复合材料等力学特征提供了一种可行方法. 相似文献
2.
3.
4.
岩石是一种复杂的天然非均匀脆性材料,拉压性能差距较大,拉破坏往往控制着岩石工程整体的稳定性.论文将岩石内部某一点在一定尺度范围内所受内力的差异性定义为内动力,进行了对径压缩岩石拉张破裂裂纹扩展实验.采用高速摄像机捕捉破裂瞬时拉张裂纹扩展过程并用数字散斑软件分析第一主应变演化过程.采用连续-非连续方法模拟对径压缩岩石拉张裂纹扩展过程.从实验结果可以看出:拉张破裂裂纹扩展分为三个阶段:拉张破裂变形累计阶段(宏观无裂纹)、拉张破裂裂纹稳定扩展阶段、拉张破裂裂纹动态张裂阶段.将实验、数值计算结果与解析解进行对比分析,实验与数值计算结果扩展规律基本一致,但是与弹性力学解析解不同.解析解基于均匀性假设,而外载荷及岩石本身是非均匀的.外载荷及岩石本身的非均匀性是裂纹起裂点、扩展路径与解析解不相同的主要原因.综合分析给出拉张破裂裂纹扩展规律:当外载荷作用下内动力超过原子或分子连接力则裂纹扩展,扩展方向与内动力的方向垂直.岩石拉张破裂裂纹扩展演化规律的研究可为岩石工程拉张破坏的预防和控制提供理论依据. 相似文献
5.
6.
含损伤演化的TM耦合数值模型及其应用研究 总被引:3,自引:0,他引:3
从岩石材料的细观结构层次出发,应用损伤力学和热弹性理论,对热力耦合作用下岩石破裂
过程中热-应力相互作用关系进行了分析. 初步建立了细观岩石热-力(TM)耦合数值模型,
探讨了TM耦合作用下岩石材料的细观结构损伤及其诱发的材料力学性能演化机制,把岩石
热固耦合问题的研究从应力状态分析深入到损伤、破坏过程分析之中. 运用该数值模型对某
硬岩实验室开展的原位尺度实验中的废料处理井间柱稳定性进行了模拟分析,其应力场、岩
石剥离破坏形态及破坏诱发的AE特性等均与实验监测结果表现出了较好的一致性,证
明了该数值模型的合理性和有效性. 相似文献
7.
非连续变形分析(DDA)方法是计算离散可变形块体系统力学行为的数值计算方法,可通过子块体单元DDA方法模拟岩石的开裂破坏。考虑到Voronoi多边形颗粒与细观尺度下岩石矿物晶粒形态的相似性,提出一种基于随机圆的Voronoi颗粒单元模型生成方法;并通过完整及带预制裂纹岩石圆盘径向压缩破坏的模拟,验证岩石破裂问题Voronoi子块体单元DDA模拟方法的适用性。结果表明,当子块体单元数较小时,圆盘表现出更高的整体强度;随着子块体单元数的增大,起裂处位置更接近真实,开裂破坏路径更清晰;子块体单元数较大时不同倾角预制裂纹圆盘破坏的模拟结果与实验结果高度吻合,并能有效反映圆盘中心加工小孔对开裂破坏路径的影响。使用Voronoi子块体单元DDA方法能够有效模拟岩石的开裂破坏过程,为进一步开展基于Voronoi颗粒单元模型的岩石开裂破坏模拟创造了条件。 相似文献
8.
9.
岩石脆性破坏临界信息综合识别 总被引:8,自引:0,他引:8
岩石脆性破坏导致的各种现象可以分为两类:①与物理力学参数和结构特征改变有关,表现为岩石本身变得破碎,承载力降低,变形速率增大,模量变小,渗透率增大,波速参数与电阻率值突变;②与能量释放及物理场参数变化有关,体现在声发射信号激增,电磁辐射强度增加,红外辐射加大.试验和理论分析表明:单轴条件下岩石破裂前临界特征点所对应的应力和岩石峰值应力比值约在70%-80%之间.论文通过分析得出,岩石脆性破坏的各种信息与岩石微破裂发展存在特定的关联性,利用综合信息源可以很好的进行脆性破坏临界点的识别. 相似文献
10.
冻融环境下红砂岩力学特性试验及损伤分析 总被引:4,自引:0,他引:4
将实验研究与损伤力学理论分析相结合,对红砂岩进行饱水状态下的冻融循环试验及不同冻融次数下的力学特性试验,分析了岩石的冻融损伤劣化过程,系统研究了岩石的变形破坏规律及损伤扩展力学特性.研究表明:红砂岩呈现出剥落和断裂的冻融损伤劣化模式;随着冻融次数的增加,岩石的强度及弹性模量急剧降低,并表现出压密性增大、弹性减弱、塑性增强的特征;岩石初始细观结构的缺陷经过损伤的非线性演化,表现出宏观力学性能的劣化. 相似文献