连续-非连续单元方法及其在爆炸破岩领域的应用
有限元擅长模拟连续介质的弹性、损伤、流变及塑性等特征,离散元主要用于分析非连续系统的摩擦、碰撞、飞散及堆积过程.连续-非连续单元耦合方法(CDEM)通过将有限元与离散元进行耦合,可以模拟爆炸载荷作用下岩体的损伤破碎全过程.该方法采用基于增量的显式求解策略,块体部分利用有限元进行计算,界面部分利用离散元进行计算,通过块体及界面的损伤断裂模拟岩体的渐进破坏过程.本文以CDEM方法为基础,采用朗道模型及JWL模型表征爆生气体的膨胀过程,采用实时更新变形矩阵的方法模拟有限元的大运动过程,采用半弹簧-半棱联合接触模型进行接触的检索及接触力的计算,采用考虑应变率效应的Mohr-Coulomb模型表征岩体在爆炸载荷作用下的破裂过程.柱状岩块的爆炸破碎、深埋爆破及抛掷爆破等数值案例表明了CDEM方法在模拟爆炸破岩方面的准确性及合理性.
岩石爆破 破碎过程 连续-非连续单元耦合法 载荷作用
冯春 李世海 郭汝坤
中国科学院力学研究所,北京,100190
国内会议
第188场中国工程科技论坛——爆炸合成纳米金刚石和岩石安全破碎关键科学与技术
合肥
中文
11-21
2014-09-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）