脆性岩石破裂过程损伤与渗流耦合数值模型研究

• 作者: 唐春安 朱万成 李连崇 杨天鸿 梁正召 谭国焕
• 来源期刊: 力学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 岩石破裂 非均匀性 脆性 渗透率 F-RFPA2D系统
• 年，卷（期）: 2003,（5）
• 页码范围: 533-541
• 页数: 9页
• 分类号: TU45
• 字数: 4986字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:0459-1879.2003.05.004

摘要

大量的实验结果表明,脆性岩石的渗透性不是一个常量,而是应力和应力诱发损伤破裂的函数.建立了一个描述非均匀岩石渗流-应力-损伤耦合数学模型(FSD Model),开发出岩石破裂过程渗流-应力-损伤耦合分析计算系统(F-RFPA2D).在该系统中,单元的力学、水力学性质根据统计分布而变化,以体现材料的随机不均质性,材料在开裂破坏过程中流体压力传递通过单元渗流-损伤耦合迭代来实现.该系统能够对岩石试件在孔隙水压力和双轴荷载作用下裂纹的萌生、扩展过程中渗透率演化规律及其渗流-应力耦合机制进行模拟分析.最后,给出两个算例:算例1模拟载荷作用下岩石应力应变-渗透率全过程.模拟结果表明,非均匀性对岩石的应力峰值强度、峰值前后其渗透性演化规律及其破裂机制影响十分明显,模拟结果和实验结果较为一致;算例2模拟孔隙水压力作用下岩石拉伸断裂过程,通过和物理实验对比验证,验证了模型计算结果的可靠性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	梁正召	东北大学岩石破裂与失稳研究中心	22	1058	14.0	22.0
2	唐春安	东北大学岩石破裂与失稳研究中心	177	6529	49.0	73.0
3	杨天鸿	东北大学岩石破裂与失稳研究中心	181	4965	40.0	65.0
4	朱万成	东北大学岩石破裂与失稳研究中心	117	3783	34.0	58.0
5	谭国焕	香港大学土木工程系	54	2544	32.0	50.0
6	李连崇	东北大学岩石破裂与失稳研究中心	36	776	17.0	27.0