不同非均质系数下的岩石孔-隙相互作用裂纹扩展过程模拟

针对现有研究较少涉及岩石的孔-隙相互作用规律,同时对岩石的非均质系数研究也较少这一问题,利用RFPA软件,对岩石的孔-隙相互作用进行研究,考虑岩石的不同非均质系数的影响。结果表明,岩石非均质系数对孔隙相互作用模式影响较大,不同非均质度下的岩石变形经历3个阶段。研究结果可为认识孔隙岩体的物理力学性质提供一定的参考。

单轴应力下的孔洞-裂隙扩展规律数值模拟

为研究不同孔洞-裂隙(简称"孔-隙")赋存条件下的裂纹扩展规律,利用RFPA软件,对不同裂纹倾角及不同非均质系数下的岩体破坏进行数值模拟分析,获得其裂纹扩展过程、声发射规律、应力-应变曲线,同时与原试验结果进行对比验证。结果表明:完整试样裂纹沿着剪切方向产生,含孔-隙试样裂纹沿裂隙尖端及孔口侧边产生;翼裂纹贯穿试件的同时,在预制裂纹尖端或孔口侧边产生水平方向的次生裂纹,并产生分叉,非均质系数影响次生裂纹走向;压载前期试样以拉破坏为主,压载后期以拉-剪组合破坏为主,次生裂纹的产生与剪切破坏有关;声发射累计能量与声发射累计数前期缓慢增大,后期迅速增大,预制裂纹倾角越小,非均质系数越大,声发射累计能量越大;不同裂纹倾角及不同非均质系数试件的应力-应变曲线均经历3个阶段:弹性变形阶段、非线性变形阶段及残余变形阶段,孔-隙的存在降低了试样的峰值强度,影响试件的脆性度。研究结果为进一步认识孔-隙相互作用规律提供了参考。