岩石破裂过程的数值模拟研究(3)

F.HGF

岩石力学与工程学报

E,,,年

增加!主裂纹逐渐形成!由于岩石的非均质性影响!裂纹的扩展和贯通蜿蜒曲折向前推进!所以从宏观看上去裂纹是粗糙的!但总的发展方向由与割缝方向垂直逐渐转向与最大主压应力方向平行"

通过#大理岩和砂岩等’试样进行$%对岩石&

细观破坏观察及数值模拟结果都表明!尽管岩样所受的是压缩载荷!但岩样中产生裂纹大多呈拉张脆性破坏"

&(’为了对比不同均质度岩样对裂纹发育过程的影响!设计了两体模型!上部为均质度较差岩石!)取(*下端为均质度较好岩体!)取+,,"从图(

中给出的临近峰值强度时的声发射图可见!在均&’-质性较差的上部!除贯通形成的主裂纹外!其他部位还有杂乱分布的微裂纹产生!而在下部则无此现象"这就进一步印证了上面的分析结果"

&.’除此以外!数值模拟还可以给出裂纹扩展过程中裂纹周围应力场的变化规律"如图.所示!从中可以清楚地看出裂纹尖端拉应力的集中!以及随着裂纹扩展!这种应力集中的释放和转移

"万方数据

图.最小主应力分布图

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A结

论

&+’本文通过对单轴加载下含单裂纹岩石试样

破坏的数值模拟结果与相关的实验结果分析表明!

E3

两者表现了较好的一致性!说明用B/CD程序对于