基于数字图像的花岗岩双轴压缩数值试验研究

作     者：张扬 刘立鹏 张彬 孙兴松 ZHANG Yang;LIU Lipeng;ZHANG Bin;SUN Xingsong

作者机构：中国地质大学北京100083 中国水利水电科学研究院北京100048 

出 版 物：《湖南大学学报（自然科学版）》 (Journal of Hunan University:Natural Sciences)

年 卷 期：2018年第45卷第A01期

页      面：52-57页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080104[工学-工程力学] 0815[工学-水利工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家重点研发计划课题(2016YFC0401804) 国家自然科学基金项目(51609266 51879284) 中国水利水电科学研究院基本科研业务费专项项目(GE0145B452016 GE0145B822017)~~ 

主　　题：花岗岩 数字图像 室内试验 二维离散元 

摘      要：以花岗岩室内试验为基础,研究花岗岩基于数字图像的二维颗粒离散元模拟方法.根据拍摄的花岗岩照片,运用数字图像技术重构花岗岩真实的细观结构模型.基于重构的细观结构模型建立相应的数值模型,采用颗粒流程序(PFC),通过单轴压缩试验,标定PFC模型参数,利用二维数值双轴试验方法研究花岗岩的力学特性,并从细观上探讨花岗岩的变形破坏机制.研究试件在数值试验中的受力全过程和细观破坏形态,得到试验数据,绘制应力-应变曲线和裂缝数-荷载步曲线,与室内试验结果进行了对比分析.研究结果表明:基于数字图像的花岗岩双轴压缩试验模拟获得的花岗岩强度特性、微观裂缝的发展过程和试件破坏特点与室内试验结果吻合;基于数字图像的二维颗粒离散元法可以描述花岗岩这类具有明显非连续性特征材料在单轴、双轴受压状态下的细观破坏特征,可为进一步研究非均质材料在复杂受力条件下的破坏机理奠定基础.