顆粒尺寸對巖石抗拉強度和斷裂韌度影響的數(shù)值模擬
本文選題:顆粒尺寸 + 斷裂韌度; 參考:《東北大學學報(自然科學版)》2017年06期
【摘要】:選取三種粒徑(平均尺寸1.02,2.12,3 mm)花崗巖試樣,利用自主開發(fā)的巖石破裂過程數(shù)值計算軟件(RFPA-DIP細觀版),進行帶缺口試樣三點彎曲試驗.利用虛裂紋模型描述巖石試樣達到峰值載荷前的斷裂過程區(qū),引入雙線性應力分布模型,將試樣內(nèi)部平均顆粒尺寸與虛裂紋模型建立起聯(lián)系,通過數(shù)值模擬可分別計算出不同顆粒尺寸花崗巖的抗拉強度和斷裂韌度.通過引入分形維數(shù)概念來表達不同顆粒尺寸花崗巖試樣內(nèi)部顆粒分布的特征,得到結(jié)論:顆粒尺寸與分維值呈反比例關(guān)系,分維值較小的花崗巖試樣其抗拉強度和斷裂韌度相對較小.
[Abstract]:Three kinds of granite samples with average size of 1.02 ~ 2.12 ~ 3 mm were selected and three point bending tests were carried out by using the self-developed numerical calculation software of rock fracture process, RFPA-DIP mesoscopic plate.The virtual crack model is used to describe the fracture process of rock samples before the peak load is reached. The bilinear stress distribution model is introduced to establish the relationship between the average particle size of the specimen and the virtual crack model.The tensile strength and fracture toughness of granites with different particle sizes can be calculated by numerical simulation.By introducing the concept of fractal dimension to express the characteristics of particle distribution in granite samples with different particle sizes, it is concluded that the particle size is inversely proportional to the fractal dimension.The tensile strength and fracture toughness of granite samples with small fractal dimension are relatively small.
【作者單位】: 東北大學資源與土木工程學院;
【基金】:國家自然科學基金資助項目(51525402,51374049,51574060) 教育部科學技術(shù)研究重點項目(113019A) 中央高;究蒲袠I(yè)務(wù)費專項資金資助項目(N140105001,N140106002)
【分類號】:TU45
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,本文編號:1753590
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