贵州大学-岩石力学数值实验

岩石破裂过程数值试验实验报告姓名：万志来学号：1108010077班级：采矿111班指导教师：左宇军同组人：倪宇祝文张建平实验名称：数值巴西试验目录：1.实验目的………………………………………………2.实验原理………………………………………………3.实验步骤………………………………………………4.实验内容………………………………………………5.实验结果………………………………………………一、试验目的1、通过对RFPA的学习，知道RFPA的基本使用方法。2、了解RFPA模拟实验的条件和RFPA的基本功能。二、试验原理RFPA是一种基于有限元应力分析和统计损伤理论的材料破裂过程分析数值计算方法是一个能够模拟材料渐进破裂直至失稳全过程的数值试验工具。其基本思路：1、岩石介质模型离散化成有细观基元组成的数值模型，岩石介质在细观上是各向同性的弹脆性介质。2、假定离散化后的细观基元的力学性质服从某种统计分布规律分布，由此建立细观与宏观介质力学性能的联系。3、按弹性力学中的基元线弹性应力、应变求解方法，分析模型的应力、应变状态,RFPA利用线弹性有限元方法作为应变计算器。4、引入适当的基元破坏准则（相变准则）和损伤规律，基元的相变临界点用修正的coulomb准则。5、基元的力学性质随演化的发展是不可逆的。6、基元相变前后均为线弹性体。7、岩石介质中的裂纹扩展是一个准静态过程，忽略因快速扩展引起的惯性力的影响三．试验内容实验步骤1.按照试验要求建立模型，生成结构化网格。先在初始模型适当的位置画出一个宽为91的矩形，在矩形内充填空洞，再在该矩形内画出一个直径为91的圆，充填初始材料。初始模型加载前式样2,按照试验要求对模型施加载荷，注意单步增量，要符合实验要求。3,按照下图对模型进行求解控制，特别要注意总加载步，为了使模型破坏，总加载步必须进行合理的控制，不能太多也不能太少。4,加载过程中对应步中的图示。第5步第20步第40步第55步第85步第100步第120步第125步第135步第138步第142步第150步5.应力应变曲线六,实验总结在这门课中以及实验中我收获很多，从书本学习到实际操作，从实际操作到获得结果。这个过程是不容易的，由于这个软件不是太熟悉，所以我不断操作，不断实验和请教同学，最后才得以完成，所以这个实验是不容易的。在岩石力学教学中，岩石的拉、压、剪基本实验及岩石的破裂与失稳过程是一个重要的基本教学内容。由于岩石材料的非均匀性、非连续性，以及外载荷作用下微缺陷之间相互作用的复杂性，现有的解析方法尚缺少有效的手段对此过程进行研究，理论上很难对岩石的破裂与失稳过程做准确的描述。因此，目前有关岩石破裂与失稳过程的研究，仍然主要依赖于现场观测和实验物理实验。现场观测对工程而言是非常必要的，但由于这种方法受到现场条件、人力、物力和人力的限制，很难在教学中得到充分利用；物理实验虽直观，但有关岩石破裂过程现象的复杂性，以及实验室观测手段、经费等条件限制，通常的岩石力学教学很难通过大量的物理实验向学生直观演示各种岩石变形、破坏的复杂现象。因此，数值试验方法可能补充常规的实验教学，达到岩石力学辅导学习的目的。我们的实验是数值巴西试验数值实验，本实验的难度在于多次输入垫板刚度/式样刚度的值不一样。垫板泊松比/式样泊松比也不同，是个难点。在加载步数中观察也是一个很重要的过程，每个人观察的结果和确定的过程也是不同所以造成实验结果大有不同。而出现这些问题之后，我们小组成员互相商量，问题出现在哪里怎样解决问题。另外，在试验中最后我觉得团队合作也是个很重要的事情，缺乏了团队合作，就缺乏工作效率和准确性。所以团队合作在认识事情中都能彰显出重要意义和作用。最后，我认为不管是此次实验还是做任何事，都应该一丝不苟，细心对待，以及坚持到底才能获得最终的回报。另外，在工作中也要保持细心认真的态度，才能更好解决工作中的问题和实际问题，让自己体现出价值。