裂隙岩体声波传播特征数值模拟研究

摘要

以工程中常见的裂隙岩体为研究对象,采用显式动力有限元法研究了不同长度、宽度、倾角、密度、形态(连续与断续)的裂隙对岩体声波传播特性的影响,测试了声波在裂隙介质中的衰减规律。以ABAQUS为数值分析平台,对裂隙介质中的声波传播过程进行数值仿真分析。结果表明,波幅的衰减取决于垂直于波传播方向的裂隙水平投影长度,裂隙水平投影长度越大,波幅衰减量越大;波幅衰减几乎不受裂隙宽度的影响;随着裂隙密度的增加,波幅衰减速度明显加快;裂隙形态(连续与断续)对波幅影响不大。将模拟结果与相关试验进行对比,发现数值模拟和相关试验结果符合较好。