PFC2D 모델 기반 하중 해제 손상 이암 응력 이완 파괴 메커니즘

WANG Yu ,  

LI Jin ,  

DENG Huafeng ,  

LI Jianling ,  

摘要

다양한 하중 해제 손상 정도에 따른 이암의 응력 이완 파괴 메커니즘을 규명하기 위해 하중 해제 손상 이암의 응력 이완 수치 시뮬레이션 계산을 수행하였다. 미시 매개변수가 거시 역학적 매개변수에 미치는 영향 규칙을 연구하고 미시 매개변수의 값 범위를 결정하였다; 다중 인자와 다중 계산 횟수에 적합한 균등 설계법 및 다중 회귀 분석을 사용하여 PFC2D 평행 결합 모델 기반 이암 시료의 거시-미시 매개변수 정량 관계식을 구축하고 이암 PFC2D 미시 매개변수를 계산하여 결정하였다; 획득한 미시 매개변수를 이용해 하중 해제 손상 이암의 응력 이완 수치 시뮬레이션 계산을 수행하고 실험 결과와 결합하여 검증하였다. 연구 결과에 따르면 미시 에너지의 진화에 따라 응력 이완은 저응력 이완, 고응력 이완 및 이완 파괴의 세 단계로 구분할 수 있다. 앞 두 단계는 주로 미시 변형 에너지 축적으로 나타나며 마지막 단계는 미시 소산 에너지 방출로 나타난다; 하중 해제 손상 정도가 증가하면 응력 이완 과정에서 전단 균열 수가 유의하게 증가하지만 인장 균열 수 차이는 크지 않다; 이암 응력 이완 파괴 모드는 하중 해제 손상 정도가 증가함에 따라 인장 관통 파괴에서 인장-전단 복합 관통 파괴로 점차 전환된다.

关键词

하중 해제 손상; 이암 응력 이완; 균등 설계법; 거시-미시 매개변수; 파괴 진화 메커니즘

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