单轴压缩下预制裂纹岩石的数值模拟

为了研究单轴压缩作用下预制裂纹对岩石的力学性能、声发射和能量演化的影响，通过室内试验数据反演PFC2D模型的力学参数，然后在数值模拟的基础上分析不同倾角和长度的预制裂纹对岩石力学特性的影响。结果表明：预制裂纹倾角越大，岩石的峰值应力和峰值应变越大，而弹性模量和变形模量也会随着倾角的增大而增大；预制裂纹长度增加时，峰值应力、峰值应变、弹性模量和变形模量不断减小。在预制裂纹倾角为0°，15°，30°，45°时，微裂纹计数波动较大，在60°，75°，90°时计数较为稳定。预制裂纹倾角为0°，15°，30°，45°，60°时，裂纹以翼型裂纹扩展为主，在75°和90°时，并没有出现翼型裂纹，而是在岩体上出现大量的微破裂，在轴向应力的作用下，这些微破裂逐渐贯通，造成剪切破坏。预制裂纹倾角在0°，15°，30°，45°时岩石内部损伤的出现早于60°，75°，90°的，并且弹性储能极限随着预制裂纹倾角的增大而增大。