動載下含孔洞巖石試樣動態破壞過程模擬

摘要：采用RFPA3D數值模擬軟件對動載下含圓形孔洞巖石試樣的動態破壞過程進行了模擬,探討了孔洞半徑、應力波加載速率及峰值對含孔洞巖體動載下破壞過程的影響。研究表明,含孔洞巖體動態破壞過程及破壞強度與孔洞直徑、應力波峰值和加載速率密切相關。相同動載下,隨著孔洞半徑的減小,非均勻性將對含孔洞巖石的裂紋擴展模式起主導作用;應力波峰值由小增大時,孔洞周邊初始裂紋形態由類“一”型,逐漸變為類“Y”型、類“X”型;應力波加載速率對層裂裂紋的萌生和分布有很大影響。當應力波加載速率較大時,層裂較集中地分布在模型右側;當應力波加載速率小時,層裂裂紋出現的初始位置逐漸向模型左側偏移;當加載速率小于一定值時,層裂裂紋將不會出現。數值模擬與巖石霍布金森壓桿(SHPB)試驗結果吻合,表明該數值模擬方法上可行,結論上可靠。研究成果反映了含圓形孔巖石試樣裂紋擴展與延伸規律,可為巖體工程在動荷載作用下的防災減災提供參考和指導。