岩石试样脆塑性破裂全过程数值试验研究

为了探究岩石试样形状与其塑性性能的关系,在PFC2D中建立了中颗粒大理岩和三峡花岗岩的数值模型,进行不同高宽比数值试样的单轴压缩试验。比较应力-应变曲线,发现随着高宽比的减小,两种岩性的试样均出现了由脆性破坏向延性破坏发展的趋势。同时声发射模式由主震-后震型向前震-主震-后震和群震型转化。另外,利用两种常见的脆性评价方法,计算了不同高宽比试样的脆性指数。随着高宽比的变化,岩石的脆、塑性性能体现出巨大的差异性,试样脆性指数与其高宽比呈正相关关系。根据应力-应变曲线、声发射曲线、裂缝扩展形式和脆性指数的变化情况,较好地阐述了岩石试样随高宽比的改变所呈现出脆-延-塑性转化的特性。岩石的脆、塑性破坏的本质是因为其裂缝扩展方式的显著不同,岩石的脆性失稳是由一条或者较少的主裂缝贯穿引起,而塑性失稳往往会产生较多的主裂缝。