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基于統計試驗設計下花崗巖兩種本構模型研究
關鍵詞：本構模型 宏細觀力學參數 統計學分析 破壞模式 裂紋傾角
摘要：針對顆粒離散元在研究巖石材料過程中細觀本構模型表現出的差異性問題,以新疆奇熱哈塔爾過水隧洞片麻狀花崗巖的力學參數為基礎,建立二維離散元模型,通過統計學的試驗方法,對比分析PB模型與FJ模型在宏觀力學參數及破壞模式的差異性與穩定性,為后續改進本構模型以及選取合適的本構模型進行巖石數值模擬提供研究依據。研究表明,兩種本構模型均能做到較為準確描述花崗巖的宏觀力學參數,從計算穩定性角度來講,PB模型計算結果更具有確定性,但表征不出準確壓拉比;從統計學分析結果以及破壞模式來看,利用PB模型研究均質性較強且抗拉強度較高的硬巖材料的力學行為時具有一定優勢;而對于均質性較弱且壓拉比較高的硬巖材料,FJ模型由于其破壞模式的不確定性更能表現出巖石材料的非均質性。結果說明,PB與FJ兩種本構模型各有優劣,今后在進行花崗巖等硬性巖石數值試驗時,可根據巖石特性以及研究內容,選擇合適的本構模型。
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