地质学论文_基于PFC3D-GBM的晶体–单元体尺寸
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【摘要】文章摘要:为从矿物颗粒尺度上探究花岗岩的动态拉伸力学行为，提出一种新型的基于颗粒流方法（particle flow code,PFC）的三维等效晶质模型（grain-based model,GBM），并利用FDM-DEM耦合建模技
文章摘要:为从矿物颗粒尺度上探究花岗岩的动态拉伸力学行为，提出一种新型的基于颗粒流方法（particle flow code,PFC）的三维等效晶质模型（grain-based model,GBM），并利用FDM-DEM耦合建模技术构建三维分离式霍普金森压杆（split Hopkinson pressure bar,SHPB）模拟系统。利用该系统对模拟岩样进行动态半圆弯拉（semi-circular bending,SCB）试验，探究试样破裂过程，并讨论晶体-单元体尺寸比对花岗岩动态拉伸力学行为的影响。研究结果表明：动载作用下的试样内部裂纹数目演化过程可分为萌生、缓慢增长、急速增长、趋于稳定4个阶段，且拉伸破坏是引起试样整体破裂的主要力学机制。随着晶体–单元体尺寸比的增加，试样晶内接触数量占总接触数量的比值逐渐上升并趋于稳定，而晶间接触占比则相应减小。试样破坏后产生的晶内裂纹数量占总裂纹数量的比值逐渐增大，导致试样发生宏观断裂时所需的外部荷载值上升，因此其动态抗拉强度上升且逐渐趋于稳定。PFC3D-GBM在研究晶质性岩石动力学方面具有可行性，是从矿物颗粒尺度上进行岩石力学探究的有力工具。
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文章来源：《矿物学报》 网址: http://www.kwxbzz.cn/qikandaodu/2021/1025/721.html