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1岩石单轴压缩下能量与损伤演化规律研究显示文摘能量变化是材料各参数变化的本质特征。通过颗粒流模拟岩石单轴压缩试验,从细观力学角度分析能量转化、裂纹扩展及损伤演化规律。颗粒流利用细观颗粒的运动克服了宏观力学理论不易实现试件多裂纹破坏形态的缺点,以此研究能量变化更加合理。应力-应变各阶段能量与微裂纹及损伤存在着相互对应的发展关系。通过3种工况论证了宏-细观力学参数对应关系,采用最小二乘法拟合得出微裂纹与轴向应变呈幂次函数关系。采用割线模量定义损伤变量,取模量加速下降处(对应裂纹加速扩展)为损伤门槛,对应损伤阈值为0.158。3种工况下微裂纹数量与损伤呈线性发展关系,为损伤演化的深入研究提供参考。张国凯 李海波 夏祥 李俊如 于崇 刘景森 2015岩土力学2015,36,S1:28
2SPH-FEM耦合爆破损伤分析方法的实现与验证显示文摘岩体爆破全方位数值仿真一直是爆破工程界的难点和热点。基于LS-DYNA二次开发技术,在爆破损伤方法中引入光滑粒子流体动力学(SPH)法,实现爆破近区采用SPH粒子,远区采用有限元法(FEM)计算的SPH-FEM耦合的空间全方位爆破损伤计算方法。结合具体工程实例,对深孔梯段爆破的动力效应进行全方位的数值仿真,并采用实测振动资料对该方法的精确性进行验证。计算结果表明:临空面一侧岩体的开裂与抛掷证明SPH-FEM可以实现模拟爆破近区岩体的大变形等非连续的特征,同时爆破振动监测的对比结果论证SPH-FEM方法有具备预测爆破中远区振动等动力响应的作用,比较不同抵抗线条件下的深孔台阶爆破条件的爆破近区变形与损伤特性,研究成果可对爆破的精细化数值仿真和爆破破碎机制研究提供一定的参考。胡英国 卢文波 陈明 严鹏 刘亮 2015岩石力学与工程学报2015,34,S1:19
3动静力组合作用下深埋隧洞开挖卸荷诱发围岩动力损伤诱因研究显示文摘深埋隧洞开挖形成的二次应力场与爆破开挖卸荷诱发的动力扰动组合作用,是导致围岩损伤破坏的主要原因。首先对深埋圆形隧洞开挖二次应力场静力作用下围岩损伤进行分析,然后以溪洛渡水电站城门洞形导流洞上层中导洞爆破开挖为背景,采用动力有限元方法模拟,对高地应力条件下二次应力场作用下爆炸荷载和开挖荷载瞬态卸荷动力扰动诱发损伤区进行计算,并基于实测的爆破振动速度资料对围岩的本构模型进行对比。结果表明,采用随动强化本构模型的计算结果更符合实测资料;随着地应力的增大,围岩二次应力场与动力扰动组合作用诱发的损伤范围也增大,符合理论分析的结果;考虑瞬态卸荷作用的工况与考虑爆炸荷载的工况相比,诱发损伤围岩的体积有较大增加,因此,随着隧洞埋深的增加,瞬态卸荷将成为诸多动力扰动中的主要因素。对围岩损伤的控制,不仅包含减小进尺和单响药量,还可以考虑将掌子面分成多个小断面进行开挖,或利用超前孔释放地应力等减弱开挖荷载瞬态卸荷强度的方法。罗忆 李新平 董千 黄俊红 郭运华 2015岩石力学与工程学报2015,34,S1:7
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