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顆粒尺寸對(duì)巖石抗拉強(qiáng)度和斷裂韌度影響的數(shù)值模擬

發(fā)布時(shí)間:2018-04-15 09:39

  本文選題:顆粒尺寸 + 斷裂韌度; 參考:《東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)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(kāi)發(fā)的巖石破裂過(guò)程數(shù)值計(jì)算軟件(RFPA-DIP細(xì)觀版),進(jìn)行帶缺口試樣三點(diǎn)彎曲試驗(yàn).利用虛裂紋模型描述巖石試樣達(dá)到峰值載荷前的斷裂過(guò)程區(qū),引入雙線性應(yīng)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(guò)數(shù)值模擬可分別計(jì)算出不同顆粒尺寸花崗巖的抗拉強(qiáng)度和斷裂韌度.通過(guò)引入分形維數(shù)概念來(lái)表達(dá)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(qiáng)度和斷裂韌度相對(duì)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(xué)資源與土木工程學(xué)院;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51525402,51374049,51574060) 教育部科學(xué)技術(shù)研究重點(diǎn)項(xiàng)目(113019A) 中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目(N140105001,N140106002)
【分類號(hào)】:TU45

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本文編號(hào):1753590

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