为了探究法向应力对岩石剪切过程中细观损伤演化的影响，开展了不同法向应力作用下的花岗岩直剪实验与PFC3D数值模拟实验，结合声发射信号监测及声发射信息特征值RA（上升时间与振幅的比值）与AF（声发射振铃计数与持续时间的比值）的分析，对花岗岩在不同法向应力作用下剪切变形过程中细观微裂纹及能量演化特征进行了研究，研究结果表明：基于平行黏结接触模型建立的PFC3D模型，不仅在宏观力学参数与破坏模式上与岩石物理实验相近，而且在岩石细观裂纹与能量演化规律上也与岩石物理实验基本一致；花岗岩剪切破坏过程中主要产生张拉裂纹，峰值应力点前产生的微裂纹只占裂纹总数的10%～30%，且法向应力越大，峰值应力点前岩石内部产生的微裂纹数量越少；花岗岩剪切变形过程中，声发射信号可以分为平静期、稳定期和加速期，法向应力越大，平静期越明显，即法向应力对岩石内部微裂纹的生成起抑制作用；随着法向应力的增大，花岗岩剪切破坏过程中，声发射累计振铃计数与岩石内部微裂纹总数均逐渐增大；随着法向应力的增大，花岗岩剪切破坏过程中产生的剪切裂纹数量及其占微裂纹总数的比例均逐渐增加；花岗岩剪切变形过程中外力做功转化为弹性能与耗散能，随着法向应力增大，岩石剪切破坏所需总能量逐渐增大，弹性能与耗散能近似线性增大，且其中耗散能所占的比例逐渐增大。

0 引 言
1实验
1.1剪切实验试件
1.2实验设备
1.3实验方案
1.4、数值模拟实验
2实验结果
2.1应力应变关系
2.2岩石破坏模式
2.3声发射检测结果
3讨论
3.1基于声发射波形参数岩石破坏细观机制分析
3.2基于PFC数值模型的岩石裂纹扩展分析
3.2不同法向应力下岩石破坏能量演化规律
4结论

郭纪哲,冯增朝,李学成.基于PFC3D的花岗岩剪切破裂细观裂隙与能量演化规律探究[J/OL].煤炭科学技术:1-10[2023-06-15].DOI:10.13199/j.cnki.cst.2023-0669.