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巖石材料動態(tài)破壞的近場動力學(xué)方法數(shù)值模擬
關(guān)鍵詞：近場動力學(xué) 巖石類材料 裂紋的發(fā)展與聚集 數(shù)值模擬
摘要：裂紋的聚集、擴展、分叉是巖石等脆性材料破壞失效的關(guān)鍵因素,本文在驗證了近場動力學(xué)方法在研究巖石類材料裂紋動態(tài)擴展方面的有效性之后,采用近場動力學(xué)方法分別對沖擊載荷作用下含有雙裂紋巖石材料和單軸壓縮作用下含單斜裂紋的巖石材料進(jìn)行數(shù)值模擬.結(jié)果表明,對于雙垂直裂紋,其裂紋擴展路徑大致與預(yù)制裂紋成70°夾角;對于單裂紋,裂紋的擴展路徑隨裂紋傾角的變化而變化,最終導(dǎo)致構(gòu)件的整體破壞.數(shù)值模擬結(jié)果表明近場動力學(xué)方法可以很好地模擬巖石等脆性材料的裂紋擴展直至破壞的過程,反映裂紋擴展的物理機理;其作為一種新的基于非局部理論的數(shù)值方法,在地下巖體工程方面及頁巖氣的開采方面會有很好的發(fā)展前景.
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