近年来,离散单元模型(DEM)已广泛应用于土力学的研究与应用.在疏浚和水下钻井等工程行业,需要对岩石开挖过程的物理机理有更详细更深入的理解,以此来提高生产率和改进设备设计.岩石是一种具有粘合力,同时也具有被破坏后不可恢复特性的材料.根据这些特征,离散单元模型(DEM)能够运用颗粒接触模型和粘合接触模型来描述和跟踪岩石开挖的物理过程.由Potyondy and Cundall,(2004)发展出来的并行粘合模型被认为是一个不错的选择,因为这一模型不仅可以传递力的信息,而且还可以传递颗粒之间的扭矩和弯矩信息.最初,并行粘合模型应用于商业软件PFC.由于DEM仿真需要较高的计算能力,因此将该模型实现为开源的并行代码将更有效率和更经济实惠.本研究中,作为描述岩石开挖过程的一个重要着力点,将对基于离散单元模型的并行粘合模型(PBM)实行内部代码的自主研发,通过单轴压缩试验的模拟进行讨论.研究结果表明,压缩测试中的宏观破坏行为与岩土力学的剪切破坏理论相符,表明并行粘合模型适用于模拟岩石切割过程.详细的结果和分析将在本文中予以介绍.
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