目前采用传统颗粒体模型较难表征岩石内部不规则矿物颗粒的结构特征。以颗粒流理论及 PFC 程序为平台,采用平面黏结接触模型,构建能反映矿物颗粒结构特征的岩石厚壁圆筒数值模型,从细观力学角度深入探究岩石厚壁圆筒试样在不同内外部围压条件下的破裂机制与规律。研究表明:当内部围压为 0 时,试样张拉型微破裂占主导优势;层状剥离的破碎颗粒体以轴线为中心形成近似对称的“V”型破坏区域。当内部围压不为 0 时,随着内部围压不断增大,试样承受的极限外部围压逐渐增大;试样剪切型微破裂逐渐占主导优势,以轴线为中心产生的近似对称的“V”型破坏区域逐渐消退,破坏逐渐从内径岩壁向各个方向扩展。无论内部围压是否为 0,试样外部围压、外部体应变等破坏参量演化曲线均可近似划分为 3 个阶段。
岩石厚壁圆筒试验破坏的细观力学机制-图一
岩石厚壁圆筒试验破坏的细观力学机制-图二
岩石厚壁圆筒试验破坏的细观力学机制-图三
岩石厚壁圆筒试验破坏的细观力学机制-图四