巖石破壞過程中能量演化的模擬分析.pdf

1、作為一種非均質(zhì)材料，分析巖石的變形與巖石強(qiáng)度的破壞是研究其力學(xué)性能的根本問題，以能量的方式對巖石的變形與破壞進(jìn)行展開，在理論界有不可或缺的重要性，同時(shí)也得到工程界越來越多的關(guān)注。為尋求巖石的變形破壞與能量的深層次關(guān)系，在現(xiàn)有的應(yīng)力應(yīng)變分析法上進(jìn)行改進(jìn)，本文從巖石在破壞過程中對能量基于Flac3d模擬軟件進(jìn)行分析，研究了在能量之間的轉(zhuǎn)化、能量與能量之間相互影響，并將能量演化過程與各部分能量直接的關(guān)系進(jìn)行了對比，取得了如下進(jìn)展：
　　

2、（1）巖石破壞、變形的過程中，不同能量之間的轉(zhuǎn)化方式。通過運(yùn)用內(nèi)置的fish語言進(jìn)行二次開發(fā)，對標(biāo)準(zhǔn)試件進(jìn)行模擬壓縮破壞，研究表明巖石破壞過程的積聚和耗散規(guī)律：輸入的總能量主要轉(zhuǎn)化為兩個(gè)部分，一部分儲(chǔ)存在巖石中，主要表現(xiàn)為彈性應(yīng)變能的方式，一部分轉(zhuǎn)化為其他形式的能量進(jìn)行耗散。結(jié)果表明巖石中能量的演化可以比較真實(shí)的反映巖石破壞過程中能量對巖石的損傷。
　?。?）巖石各部分能量的演化過程及其與不同的加載方式之間的關(guān)系。分析在不同的加載

3、方式下巖石變形、破壞過程中強(qiáng)度的降低與各部分能量演化過程的異同，結(jié)果表明：在巖石的壓縮破壞過程中，隨加載方式的改變，巖石在峰值強(qiáng)度處，單軸壓縮模擬加載試驗(yàn)中各部分能量隨加載速率的增加而增加，三軸模擬加載試驗(yàn)中各部分能量隨圍壓的增加而增加。同時(shí)對各部分能量的尺寸效應(yīng)進(jìn)行模擬分析，不同加載方式下能量具有顯著的尺寸效應(yīng)。
　　（3）基于能量準(zhǔn)則的巖石損傷分析。提出了量化巖石能量損傷的參數(shù)D，分析巖石內(nèi)部能量隨應(yīng)力加載對巖石造成的損傷可以