含随机裂隙岩石真三轴破裂演化数值模拟_中国煤炭行业知识服务平台

含随机裂隙岩石真三轴破裂演化数值模拟

作者

李兆霖周伟王连国李文帅任博
单位

安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室中国矿业大学矿业工程学院中国矿业大学深部岩土与地下工程国家重点实验室山东科技大学土木工程与建筑学院
摘要

为分析岩石真三轴破裂演化规律，建立了含完整与随机损伤分布的不同细观单元模型，分别采用Mogi-Coulomb准则以及裂隙周边等效切向应力描述岩石细观单元破裂演化规律.以ABAQUS软件为平台，采用USDFLD子程序二次开发出了含随机裂隙岩石真三轴破裂演化数值模型.分别开展了岩石真三轴室内试验和数值试验研究，结果发现岩石真三轴破裂演化数值模型能够较好的反映真三轴不同应力路径下岩石的破裂特征.通过不同真三轴应力路径下岩石破裂特征对比发现：岩石宏观破裂特征具有明确的方向性，岩石宏观主破裂方向强烈依赖岩石中间主应力方向，随中间主应力方向改变而改变，这对于工程具有重要的理论与指导意义.
关键词

真三轴准则随机裂隙破裂演化真三轴试验二次开发
基金项目(Foundation)

安徽理工大学引进人才科研启动基金项目(2022yjrc37)；江苏省青年基金项目(BK20200628)；中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2020QN42)；
文章目录

1 含随机分布裂隙岩石破裂演化模型
1.1 岩石含裂隙损伤单元随机分布
1.2 细观单元破裂演化准则
2 数值计算模型在ABAQUS软件中的开发
2.1 数值计算模型实现过程
2.2 模型开发流程
3 算例分析
3.1 岩石真三轴试验
3.2 数值模型建立
3.3 岩石真三轴破裂演化数值计算
4 结论
引用格式

李兆霖,周伟,王连国,李文帅,任博.含随机裂隙岩石真三轴破裂演化数值模拟[J].中国矿业大学学报,2023,52(01):43-51.DOI:10.13247/j.cnki.jcumt.20200440.
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[1]基于Mogi-Coulomb准则的弹塑性损伤本构模型及其数值实现