基于模拟的岩石类材料在动载作用下的裂缝扩展研究

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 10次 | 上传用户:shaou0633
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着高层建筑和地下工程的发展,岩石类材料的动力特性在理论和工程中越来越受到重视。岩石作为一种非均匀性显著的准脆性材料,在动态荷载达到强度极限时,能量的瞬间释放会引发应力的重分布,诱使局部力学性质迅速劣化,引发裂缝高速扩展,并以弯曲和分叉为基本表现形式。因此,研究岩石类材料在动荷载作用下的裂缝扩展,直是研究者关注的重要问题。本文基于统计分布和损伤力学的RFPA(Realistic Failure Process Analysis)方法,从细观力学角度对岩石类材料的裂缝动态扩展问题展开详细研究,具体研究可以分为以下几个方面:1.基于Weibull随机分布函数可以描述岩石类材料的细观非均匀性的普遍规律,在考虑细观单元非均匀性的基础上,建立了岩石在动力作用下的弹脆性损伤演化本构模型。通过引入粘弹性边界方法,研究了非均匀无限域的波动问题。2.基于动接触二步法和细观线性行为可以反映宏观非线性行为的原理,详细研究了非均匀材料的碰撞问题。由于考虑了撞块和被撞击物的相互作用,可以通过接触方法反映因材料损伤引起的加载变化,模型与实际更贴近。通过选取有代表性的三个侧向撞击模型,并与试验现象进行了验证对比,验证了该方法可行性的同时,更系统分析了不同程度的非均匀性对裂缝扩展的影响,丰富和扩展了前人的研究成果。3.分析了冲击作用下不同均质度的岩石以及砂砾岩的响应规律。结果表明:应力波传播过程中产生的拉应力是裂缝萌生和扩展的关键。与静态岩石破碎过程相比,冲击作用下岩石的应力改变具有时间效应,应力波传播过程中表现出压、拉变化。4.利用数值模拟方法,从细观力学角度揭示宏观裂缝扩展的非对称性和非连续性的形成机理。数值模拟结果较好的再现了试验现象和规律,说明考虑细观上的非均匀性可以实现宏观破坏过程中的非线性,细观上的简单本构关系可以模拟复杂的宏观破裂现象。
其他文献
众所周知,船舶破舱稳性是保证人身安全,船舶安全运输以及海洋环境保护的一个重要方面,保证船舶破损后拥有足够的残存概率具有十分重要的意义。随着大量海难事故的发生,国际海
<正>肩痛未必就是肩膀的毛病。若一味当作肩周炎来治,有可能会发生误诊漏诊。左肩痛,可能与心脏病有关。肩周炎是以肩关节为中心的肩部疼痛,可使肩部活动受到限制。肩关节和
在工程实际和科学研究中,主要通过实验方法、解析方法和数值模拟等手段对岩石类材料的力学性质进行探究。其中,数值模拟作为较新的一种研究方法,是对实验和理论分析的补充。
背景:大量国内外研究资料表明,幽门螺杆菌(Helicobacter pylori,Hp)感染与慢性胃炎、消化性溃疡、胃MALT淋巴瘤及胃癌的发生密切相关。据统计,全球超过50%人群存在Hp感染,我国属Hp
隐喻不仅是一种语言现象,更是人类的一种普遍的思维方式和认知手段。根据Lakoff和Johnson等认知语言学家的观点,隐喻不仅普遍存在于我们的语言之中,而且存在于我们的日常生活之
青春期是性生理成熟和性心理不成熟的矛盾时期,是容易出现各种性心理问题的时期,也是人个体一生的体格、体质、心理和智力发育、价值观、世界观形成的关键时期。残疾儿童尽管
本文从化学成分、药理学作用和开发应用等方面对垂盆草研究进行综述,为充分利用垂盆草资源提供科学依据。
目的:进行草果果实和种子数量性状多态性的初步研究,探寻果实发育的规律及影响果实重量的因素,为草果优良品种选育奠定基础。方法:观测草果果序、果实、种子的数量特征,并进
虚拟性爱是在网络上进行虚拟的性活动交流,它主要是利用互联网的网上聊天功能,借助语言、声音、图像的表达和沟通来实现。网络性爱是性得不到满足的替代性补偿,网络的匿名性