水下爆炸荷载下围压对岩石裂纹扩展影响的数值模拟

摘要

利用非线性软件LS-DYNA和后处理软件LS-PREPOST,数值模拟无限水域水下爆炸冲击波的传播过程、岩石的破坏损伤过程,并采用LS-DYNA中的隐式-显式求解方法探究水下爆炸荷载下围压对岩石内裂纹扩展的影响。结果表明岩石主要受到拉伸破坏和剪切破坏;裂纹主要分布于岩石上、下表面角部区域,岩石侧面边缘区域;初始三向围压都会抑制与其方向垂直平面内的裂纹扩展;与爆破荷载同向的初始应力增大会使裂纹扩展范围减小,水平初始应力的增大会使角部区域裂纹与岩石侧面边缘区域裂纹相连通,水平面内的裂纹扩展范围更大,甚至在岩石内部产生新裂纹;不同于陆地钻孔爆破,围压的增大可能使得裂纹密度也增大。