基于单元质心对应法花岗岩热开裂及变形模拟研究
左建平1
周宏伟1
胡本2
1.中国矿业大学（北京）煤炭资源与安全开采国家重点实验室,北京100083 中国矿业大学（北京）力学与建筑工程学院,北京1000832.中国矿业大学（北京）煤炭资源与安全开采国家重点实验室,北京,100083
摘要：基于SEM所获取的岩石非均质数字图像,提出了一种既能考虑预制和原生缺陷,又能近似反映材料非均匀性的三维细观结构有限元模型的方法,即单元质心对应法.应用该方法进行了热力耦合下岩石的热开裂及变形破坏数值模拟.结果表明,北山花岗岩热开裂临界温度大约为82℃,与实验值68～88℃基本吻合.低温时北山花岗岩热开裂以沿颗粒热开裂为主;而高温后既有沿颗粒热开裂,又有穿颗粒热开裂.温度的升高导致花岗岩由脆性向延性转变,破坏将由低温下以载荷裂纹为主的裂纹模式转为高温下以热裂纹为主的裂纹模式.对比实验结果发现,数值模拟得到的拉伸强度在低温下高于实验测试值,而中高温度下基本与实验结果吻合.
关键词：单元质心对应法热力耦合北山花岗岩细观结构数值模拟
分类号：TU45(土力学、地基基础工程)
资助基金：国家自然科学基金(11102225)国家重点基础研究发展计划（973计划）(973;2010CB732002)新世纪优秀人才支持计划(NCET-09-0726;2010B062)中央高校基本科研业务费专项(2009QL08)
论文发表日期：2012-01-01
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 878-884,922 )
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