三軸壓縮條件下三維裂紋起裂、擴(kuò)展和連接過(guò)程的廣義粒子動(dòng)力學(xué)(GPD)數(shù)值模擬.pdf

1、自然界中的巖石是一種受到不同程度損傷的材料，通常含有裂隙等缺陷。原生裂隙的起裂、擴(kuò)展和連接以及巖體的破壞規(guī)律是研究巖體工程失穩(wěn)和破壞的基礎(chǔ)。近年來(lái)，研究三維裂隙的起裂、擴(kuò)展和連接以及巖體的破壞機(jī)理已經(jīng)成為裂隙巖體領(lǐng)域的重要課題。由于實(shí)際工程中巖體通常處于三向應(yīng)力狀態(tài)，對(duì)三軸加載條件下裂隙巖體的破裂過(guò)程、擴(kuò)展機(jī)理和強(qiáng)度規(guī)律仍需進(jìn)一步研究。因此，研究裂隙巖體在三軸壓縮條件下的裂紋的起裂、擴(kuò)展和連接以及巖體的強(qiáng)度規(guī)律是十分重要的。
　　

2、在真實(shí)巖石材料中預(yù)制三維裂紋且觀測(cè)其內(nèi)部裂紋的起裂和擴(kuò)展是非常困難的。一些學(xué)者采用透明有機(jī)玻璃材料(PMMA)作為巖石的相似材料，在低溫冷凍條件下進(jìn)行單軸壓縮試驗(yàn)，觀測(cè)到了三維裂紋的起裂、擴(kuò)展和連接規(guī)律。
　　本文主要基于數(shù)值模擬，采用廣義粒子動(dòng)力學(xué)(GPD)方法對(duì)三維多裂隙有機(jī)玻璃(PMMA)試件進(jìn)行單軸壓縮、常規(guī)三軸壓縮、真三軸壓縮下的破壞行為研究，主要研究工作如下：
　　(1)通過(guò)廣義粒子動(dòng)力學(xué)方法揭示了單軸壓縮下三維

3、多裂隙有機(jī)玻璃試件中裂紋的起裂、擴(kuò)展和連接機(jī)理，分析了非重疊長(zhǎng)度對(duì)試件中裂紋起裂、擴(kuò)展和連接的影響，以及對(duì)試件破壞強(qiáng)度的影響；
　　(2)通過(guò)廣義粒子動(dòng)力學(xué)方法揭示了常規(guī)三軸壓縮下三維多裂隙有機(jī)玻璃試件裂紋的起裂、擴(kuò)展和連接機(jī)理，分析了圍壓對(duì)試件裂紋起裂、擴(kuò)展和連接以及試件破壞強(qiáng)度的影響；隨著圍壓的增加，試件起裂應(yīng)力、峰值應(yīng)力逐漸增加。
　　(3)通過(guò)廣義粒子動(dòng)力學(xué)方法揭示了真三軸壓縮下三維多裂隙有機(jī)玻璃試件裂紋的起裂、擴(kuò)展