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《东南大学学报(自然科学版)》 2017年02期
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剪切型Beam Lattice模型及其在岩石翼裂纹扩展和贯通模拟中的应用

郑哲远  李兆霞  
【摘要】:采用考虑剪切效应和Mohr-Coulomb失效准则的剪切型Beam Lattice(SBL)模型来模拟翼裂纹扩展和贯通过程中出现的次生裂纹.该模型采用随机多边形网格来反映材料的非均质性,在结果分析中应用裂纹扩展路径来区分张拉型和剪切型裂纹扩展.利用SBL模型对不同间距的初始裂纹进行模拟,并将模拟结果和实验观测结果进行比对.结果表明,SBL模型可以较为准确地模拟不同模式下的裂纹扩展和贯通路径.翼裂纹的扩展和贯通呈现阶段性,首先出现张拉型裂纹,当裂纹间距为10 mm时出现清晰的贯通裂纹,最后出现剪切型裂纹.裂纹的扩展进程在加载前中期保持稳定,而在加载末期时明显加快,出现不稳定扩展的现象.SBL模型中考虑更多的剪切效应会得到更多的剪切型裂纹.
【作者单位】东南大学土木工程学院;东南大学江苏省工程力学分析重点实验室;
【基金】:国家重点研发计划资助项目(2016YFC0701301) 江苏省研究生培养创新工程资助项目(KYLX_094)
【分类号】:O346.1
【正文快照】:
翼裂纹是在岩石类材料中常见的缺陷形式.实验表明,不论在宏观尺度还是细微观尺度,岩石常呈现出的准脆性或者脆性破坏模式与翼裂纹的扩展形式密切相关[1].多条翼裂纹在扩展过程中相互影响,常会发生贯通的现象,这是造成岩石破坏的重要因素[2-3].关于这类由初始裂纹导致失效的研

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