基于离散元法的多孔砂岩压密破坏过程数值模拟

来源期刊：桂林理工大学学报2017年第3期

论文作者：刘春 秦岩 汤强 乐天呈

文章页码：536 - 540

关键词：离散元法;砂岩;压密带;屈服包络面;MatDEM;动态过程;

摘    要：采用紧密堆积离散元模型研究了多孔砂岩压密带的产生和发展过程。模型中的一个离散单元代表一系列颗粒的集合体,通过屈服力和屈服椭圆的高宽比来定义单元的屈服包络面。当单元中一个连接的受力状态超过其屈服面时,单元被压密(收缩)。基于这种改进的离散单元,用Matlab构建了相应的模拟程序MatDEM。结果表明:当屈服椭圆的高宽比由0.5增加到2时,压密带由平直形变为波浪形,表明砂岩的压密带形状受其屈服面的形态影响,压密作用引起的弹性波促进了压密带的形成。根据模拟结果推断,当压密带传播时,其顶端单元的受力状态发生变化,并在压密带传播几厘米时超过一定限度。最终压密带方向交替在两个主要的倾斜方向之间变化,并显示为V形或波浪形。