颗粒配比对岩石力学特征影响的数值模拟研究

论文摘要

岩石是矿物颗粒的集合体同时也是一种重要的非均质材料,了解它的力学特征对岩土工程及矿产开采都具有重要的指导作用。作为典型的颗粒材料,颗粒单元体的粒径分布配比必然影响着岩石的宏观力学表现。通过设置不同体积配比下的颗粒材料单元体,利用PCF2D软件模拟了相同颗粒材料单元体不同配比下岩石模型的力学特征。模拟结果表明颗粒单元体配比对岩石的力学特征有明显的影响。在模拟过程中大颗粒的配比显著影响着岩石的抗压强度,大颗粒含量相对越高,抗压强度越大。而细颗粒的配比影响着岩石的抗拉强度,细颗粒含量相对越高,抗拉强度越大,但是过多的细颗粒会降低岩石的抗拉强度。考虑岩石压缩过程中裂缝形态的影响。结果表明均匀分布、5∶2∶3、7∶2∶1的颗粒配比形成了贯穿裂缝,而1∶2∶7和3∶2∶5的颗粒配比未能形成贯穿裂缝,且细颗粒配比越高,裂缝数目出现高值的概率也越大。

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 叶功勤,曹函,高强,张政,王天一

关键词: 颗粒配比,颗粒流,抗压强度,抗拉强度,破坏形态

来源: 地质力学学报 2019年06期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 地质学,建筑科学与工程

单位: 中南大学地球科学与信息物理学院,有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室

基金: 国家自然科学基金资助项目(41302124),油气藏地质与开发重点实验室开放资金(201607)

分类号: TU45

页码: 1129-1137

总页数: 9

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