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基于流固耦合的岩石细观破坏分析

赵吉坤  
【摘要】:孔隙水压力及其变化对地壳变形、断层错动和地震活动均有重要影响,因此研究孔隙水压和载荷作用下岩石应力-渗流耦合作用机制非常重要。建立二维岩石试样,进行相应的水压致裂破坏模拟,研究发现:随着轴压的不断增加,首先裂纹起于上端面,裂纹光滑,连续地扩展;随着载荷的继续增加,即应力软化段,单元破坏数量同时增多,裂纹贯穿了整个试样,而止于下端面,这是由于水压力的作用相当于减小了围压大小。破坏机理上分析:非均匀材料应力的分布会出现不均匀性,反映在实际岩石中由于晶粒和缺陷的随机分布,当受到外载荷时,各组成成分对力的传递作用和自身变形的不同,引起在岩石内部应力场的不均匀分布,产生局部应力集中,这将直接导致最弱部位产生微裂纹,从而改变材料的破坏模式。

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