灰岩三轴试验颗粒流模拟和能量变化特征研究

来源期刊：黄金2016年第5期

论文作者：祝凯 胡斌 寇天 李俊 王新刚

文章页码：30 - 35

关键词：颗粒流;三轴压缩试验;位移场;弹性应变能;耗散能;

摘    要：基于三维离散元软件PFC3D模拟灰岩三轴压缩试验,研究试验过程中试样的变形、裂隙的发展以及破坏方式。通过数值模拟的位移场结果,可以直观地观察宏观断裂面的形成,围压较小时,试样发生局部的脆性破坏,而围压较大时,以试样的整体剪切破坏为主。三轴压缩破坏过程是能量耗散与释放的综合过程:初始加载阶段,外界输入能量主要转化为试样的可释放应变能,当超过储存极限时,试样产生破坏;中后期外界输入的能量主要转化为耗散能,用于试样内部微裂隙的产生、裂隙的发展、局部脆性破坏以及宏观断裂面的产生,最终导致试样整体破坏。试验结果表明,试样破坏时吸收的总能量和耗散能与围压有很强的线性关系,其线性拟合结果对于灰岩三轴压缩试验过程中的能量变化规律研究有一定意义。