Para esclarecer el mecanismo de fractura por relajación del esfuerzo en lutitas con diferentes grados de daño por descarga, se llevó a cabo una simulación numérica de relajación del esfuerzo en lutitas dañadas por descarga. Se estudió la influencia de los parámetros micro en los parámetros mecánicos macroscópicos y se determinó el rango de valores de los parámetros micro; mediante un diseño uniforme adecuado para múltiples factores y múltiples cálculos y análisis de regresión múltiple, se estableció la relación cuantitativa entre los parámetros macro y micro de muestras de lutitas basada en el modelo de enlace paralelo PFC2D y se calcularon y determinaron los parámetros micro de PFC2D para lutitas; usando los parámetros micro obtenidos se realizó la simulación numérica de relajación del esfuerzo en lutitas dañadas por descarga y se validó con los resultados experimentales. Los resultados muestran que, según la evolución de la energía microscópica, la relajación del esfuerzo puede dividirse en tres fases: relajación a bajo esfuerzo, relajación a alto esfuerzo y fractura por relajación. Las dos primeras fases se manifiestan principalmente por la acumulación de energía de deformación microscópica, mientras que la última fase muestra la liberación de energía disipativa microscópica; un aumento del grado de daño por descarga conduce a un aumento significativo en el número de fisuras de cizallamiento durante la relajación del esfuerzo, mientras que la diferencia en el número de fisuras de tracción no es evidente; el modo de fractura por relajación del esfuerzo en lutitas cambia con el aumento del grado de daño por descarga pasando de fractura penetrante por tracción predominante a fractura compuesta por tracción-cizallamiento.
关键词
daño por descarga; relajación del esfuerzo en lutitas; método de diseño uniforme; parámetros macro-micro; mecanismo de evolución de la fractura