磨料水射流冲击孔隙岩体的SPH模拟研究

针对磨料水射流冲击含孔隙岩体的动态过程,依据光滑粒子流体动力学(smoothed particle hydrodynamics,SPH)方法,将含磨料颗粒的水射流和具有孔隙的岩体离散为一系列的粒子,分别引入NULL型和H-J-C型本构关系描述磨料水射流和岩体的力学特性,建立了磨料水射流冲击孔隙岩体模型,通过模拟射流冲击岩体问题,并与已有研究结果进行对比验证了所建模型的有效性,在此基础上,着重对磨料水射流冲击含孔隙岩体的动态破损过程进行模拟研究,分析了岩体的孔隙特性和射流参数对岩体破损效果的影响。计算结果表明,孔隙的尺寸和分布情况会影响岩体破损坑的形状,孔隙度对岩体的破损程度影响较大,其他因素对岩体的破损效果具有不同程度的影响。研究结果可为工程中提高射流破岩效率提供理论依据。