岩石单颗粒压缩破碎的数值模拟分析

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• 作者：徐永福奚悦冯兴波朱洪高褚飞飞
• 会议时间：2015-08-08
• 关键词：岩石颗粒 ; 破碎强度 ; 变形测量 ; 离散单元法 ; 数值模拟
• 作者单位：徐永福(上海交通大学土木工程系 上海200240;河海大学文天学院马鞍山 243000)奚悦,冯兴波(上海交通大学土木工程系 上海200240)朱洪高,褚飞飞(河海大学文天学院马鞍山 243000)
• 母体文献：2015年全国工程地质学术年会论文集
• 会议名称：2015年全国工程地质学术年会
• 会议地点：长春
• 主办单位：中国地质学会
• 语种：chi

摘要

岩石颗粒破碎是影响粒状材料剪切强度和变形的最主要因素,岩石颗粒破碎并不是想象的那么难,像花岗岩颗粒有时在很小的压应力作用下就可以破碎.岩石单颗粒破碎的物理试验结果常常很离散,完成大量单颗粒破碎的物理试验费时费力不现实,采用离散单元法(Discrete element method, DEM) PFC软件模拟单颗粒压缩破碎试验,既能克服单颗粒破碎物理试验的缺陷,又能解决单颗粒破碎物理试验工作量大的难题,是研究单颗粒破碎的理想选择.基于DEM的软件PFC2D,将粒径为0.075~0.1245mm的基本粒子捆绑成不同粒径的单颗粒,模拟岩石单颗粒压缩破碎试验,观察颗粒破碎演化过程,统计单颗粒破碎强度.计算单颗粒压缩破碎后颗粒分布的分维,验证单颗粒破碎强度的分形模型和单颗粒破碎强度的尺寸效应.文中引用玄武岩单颗粒破碎试验结果,与单颗粒破碎的离散单元模拟结果进行比较,验证单颗粒破碎强度的尺寸效应和修正的Weibull理论的离散单元模拟结果.