岩石PFC2D模型细观参数确定方法研究_中国煤炭行业知识服务平台

岩石PFC2D模型细观参数确定方法研究

作者

郝保钦张昌锁王晨龙任超
单位

太原理工大学矿业工程学院太原理工大学应用力学研究所
摘要

目前对标定方法的应用大多围绕单轴压缩试验展开，而仅通过单轴试验建立的数值模型在拉伸强度和强度包络线方面与实际试验吻合度较差。因此基于单轴压缩试验、单轴拉伸试验和三轴压缩试验，采用正交试验设计方法对平行黏结模型细观参数标定方法进行了研究。利用多因素方差分析确定了模型细观参数对宏观力学指标的影响程度，并建立了宏观力学参数与细观参数之间的关系。在此基础上提出了与岩石弹性模量、泊松比、单轴抗压强度、启裂强度、拉压强度比及摩擦角相匹配的细观参数确定方法。通过与锦屏大理岩力学试验对比发现，采用本文标定方法建立的数值模型的宏观力学参数以及单轴压缩应力-应变曲线与室内试验结果相近，能够很好地反映岩石单轴和三轴条件下的破坏模式，证明了标定方法的可行性。同时研究也发现，PFC^2D对试验极限主应力关系曲线的拟合程度较差。这可能是由于平行黏结模型将形状不规则的矿物颗粒理想化为圆形颗粒，而颗粒形状可能会影响到颗粒间的咬合作用。
关键词

正交试验设计 PFC2D 平行黏结模型细观参数标定三轴压缩试验