岩石动态破坏问题大致可以分成灾害引起的岩石破坏和施工(例如爆破)引起的岩石破碎,而动态断裂是岩石动态破坏的主要模式。但是由于岩石动力断裂具有不可预测性和瞬时性,很难从实际工程中取得第一手观测资料,因此需借助于室内精细实验来观测岩石的动态断裂过程。而且,岩石动力破坏所导致的从连续体到离散体的转变,将引起控制方程属性的突变,因而岩石动态断裂的数值模拟研究也具有很大的挑战性。针对岩石动态断裂的难点,本项目提出结合实验室实验和有限元-离散元耦合数值模拟方法来研究岩石动态破坏机理。通过基于分离式霍普金森压杆动态过材料实验,了解岩石动态断裂机制,建立动态断裂准则,并将其嵌入到最新开发的有限元-离散元耦合数值模型;然后,通过数值模拟平板侧面撞击的结构实验来检验数值模型,标定模型参数。研究所得到的岩石动态断裂模型可以应用到动态岩石工程设计和安全评估,对提高岩石工程的效率和质量具有重要意义。
英文主题词rock;dynamic failure;dynamic strength;SHPB;numerical simulation