岩质颗粒压缩破碎过程的离散元数值模拟研究

摘要

为了研究岩质颗粒的压缩破碎,基于离散元方法,采用凝聚颗粒模型,构建了密实状态结构的可破碎颗粒单元,将岩质材料的矿物晶粒等效为细观单元,将连接方式等效为黏结模型,发展了一种凝聚颗粒快速生成技术,能有效减少建立模型的时间,并便于估算颗粒破碎后的孔隙释放.引入黏结断裂类型、坐标和数量的监测手段,研究岩质颗粒材料压缩破碎的过程,归纳了破碎过程四个阶段的特征,并得到了和试验一致的力一位移曲线,发现细观单元的法向黏结断裂的突变是宏观颗粒失去承载力的重要特征.