文献类型：期刊文章

作　　者：刘造保[1,2] 田锋[1,2] 周金鑫[1,2]

Liu Zaobao;Tian Feng;Zhou Jinxin(Key Lab of Ministry of Education on Safe Mining of Deep Metal Mines,College of Resources and Civil Engineering,Northeastern University,Shenyang 110819,China;Institute of Deep Engineering and Intelligent Technology,Northeastern University,Shenyang 110819,China)

机构地区：[1]东北大学资源与土木工程学院,深部金属矿山安全开采教育部重点实验室,沈阳110819 [2]东北大学深部工程与智能技术研究院,沈阳110819

出　　处：《力学学报》

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52278333)。

年　　份：2024

卷　　号：56

期　　号：5

起止页码：1395-1410

语　　种：中文

收录情况：BDHX、BDHX2023、CAS、CSCD、CSCD2023_2024、EI、JST、RCCSE、SCOPUS、ZGKJHX、ZMATH、核心刊

摘　　要：近场动力学(peridynamics,PD)作为一种新兴方法,正展现出成为一种分析复杂岩体力学响应方法的巨大潜力.然而,键基近场动力学与连续介质力学联系薄弱,缺乏对岩石多类型断裂模式和峰后行为的处理能力,而且接触-摩擦模型严重简化.为此,提出了一种准态基近场动力学方法.首先,通过基于键型区分的力密度计算方法,实现了键的应力张量计算,加深了其与连续介质力学的联系;然后,提出了一种通用式的断裂准则引入思路,推导了一种适于当前理论的单直线型虚拟裂缝模型,实现了对岩石多类型脆性破坏的全过程模拟;最后,通过粒子网格孪生算法,实现了不同介质状态的物质点和孪生网格的同步处理,通过势函数和库伦摩擦定律,实现了对各类接触情形和接触程度的准确判断和表征,并增加了考虑摩擦系数的摩擦力密度计算.已有算例表明,模拟结果与实验结果的吻合程度很高.这使得完善后的近场动力学的近场动力学处理非连续介质形成-演化过程的能力得到了有效提升,扩充了原有的理论框架和适用范围.

关 键 词：近场动力学  脆性岩石 断裂模式  虚拟裂缝模型 接触-摩擦模型  

分 类 号：O34]