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Artículo

Numerical Simulation of Strength, Deformation, and Failure Characteristics of Rock with Fissure Hole DefectSimulación numérica de la resistencia, la deformación y las características de fallo de la roca con defecto de agujero de fisura

Resumen

Utilizando un software de elementos discretos, a saber, el código de flujo de partículas como programa bidimensional (PFC2D), se establecieron dos tipos de modelos: combinación de agujeros de fisura verticales y combinación de agujeros de fisura horizontales con proporciones de los ejes mayor y menor de la elipse de 1, 1,2, 1,5, 2 y 3, que correspondían a un total de diez muestras. Se analizó el modo de fallo, el comportamiento mecánico y el estado de las tensiones antes y después de la generación de la grieta en los modelos de combinación de agujeros elípticos con diferentes relaciones de los ejes mayor y menor. Se estudió el desarrollo de la grieta, la evolución del campo de tensiones y las características de la emisión acústica del modelo de fisura vertical y del modelo de fisura horizontal con una relación optimizada de los ejes mayor y menor de la elipse de 1,5. Los resultados mostraron que la fisura de agujero elíptico con diferentes proporciones de eje mayor y menor dio lugar a la disminución de la resistencia y el módulo elástico de la roca y el aumento de la deformación máxima de la roca. El efecto del modelo de fisura horizontal sobre la resistencia máxima, la deformación máxima y el módulo elástico de la roca resultó ser mayor que el del modelo de agujero de fisura vertical. Las elipses con diferentes proporciones de eje mayor y menor en varios modelos influyeron ligeramente en los modos de fallo de la roca, y sus modos de fallo correspondieron a fallo por cizallamiento y fallo por tracción. Antes de la formación de la grieta, las áreas de concentración de esfuerzos de tracción de cada modelo se distribuían, respectivamente, en los extremos superior e inferior de la fisura vertical y del eje mayor de la elipse, y las áreas de concentración de esfuerzos de compresión se distribuían en ambos extremos del eje mayor de la elipse y de la fisura en la dirección horizontal. Tras el fallo del modelo, las áreas de concentración de tensiones de compresión del modelo de fisura vertical y del modelo de fisura horizontal se trasladaron a la parte superior izquierda y a la parte superior derecha del modelo a lo largo del extremo izquierdo del agujero y del extremo derecho de la fisura, respectivamente. Cuando la relación de los ejes mayor y menor de la elipse era de 1,5, las grietas del modelo vertical y del modelo horizontal de fisura se desarrollaron a lo largo de la dirección axial en los extremos de las fisuras y los agujeros, respectivamente, y luego se generaron grietas secundarias en los extremos de los lados izquierdo y derecho. La tensión de compresión máxima en cada etapa del modelo de fisura vertical fue mayor que la del modelo de fisura horizontal, y cuando el modelo se dañó, su liberación de tensión fue mayor.

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Información del documento

  • Titulo:Numerical Simulation of Strength, Deformation, and Failure Characteristics of Rock with Fissure Hole Defect
  • Autor:Shaojie, Chen; Zhiguo, Xia; Fan, Feng
  • Tipo:Artículo
  • Año:2020
  • Idioma:Inglés
  • Editor:Hindawi
  • Materias:Agua Ingeniería de estructuras Asfalto Acero Concreto
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