动载下含孔洞岩石试样动态破坏过程模拟

摘要

cqvip:采用RFPA3D数值模拟软件对动载下含圆形孔洞岩石试样的动态破坏过程进行了模拟,探讨了孔洞半径、应力波加载速率及峰值对含孔洞岩体动载下破坏过程的影响。研究表明,含孔洞岩体动态破坏过程及破坏强度与孔洞直径、应力波峰值和加载速率密切相关。相同动载下,随着孔洞半径的减小,非均匀性将对含孔洞岩石的裂纹扩展模式起主导作用;应力波峰值由小增大时,孔洞周边初始裂纹形态由类“一”型,逐渐变为类“Y”型、类“X”型;应力波加载速率对层裂裂纹的萌生和分布有很大影响。当应力波加载速率较大时,层裂较集中地分布在模型右侧;当应力波加载速率小时,层裂裂纹出现的初始位置逐渐向模型左侧偏移;当加载速率小于一定值时,层裂裂纹将不会出现。数值模拟与岩石霍布金森压杆(SHPB)试验结果吻合,表明该数值模拟方法上可行,结论上可靠。研究成果反映了含圆形孔岩石试样裂纹扩展与延伸规律,可为岩体工程在动荷载作用下的防灾减灾提供参考和指导。