《表1 颗粒体模型细观力学参数》

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《热力耦合作用下花岗岩热破裂特征的颗粒流分析》

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将A试样进行室内标准单轴压缩试验，使用试验室自行研制的高温真三轴试验机得到A试样的单轴抗压强度及峰值强度轴向应变，以这两个参数为标准，不断调试A模型各颗粒簇和平行黏结接触的力学参数，直至符合A试样的单轴压缩试验。当采用表1、2所列参数时二者结果一致，单轴抗压强度为140MPa，应变为1.15%。通过对花岗岩微观力学性质的研究发现，花岗岩的三种成岩矿物，按照强度从大到小依次为石英、长石、云母[9]，故本文参数赋值也按照这一规律。组分间的胶结物实为不同矿物在高温熔融态下相互黏连形成的一种混合物，强度大小不一，目前还不能准确测量其力学性质，故本次模拟将平行黏结力学参数设定为略低于最弱的云母。图3为试样单轴压缩物理试验和数值模拟的应力—应变曲线。由图3可知，单轴压缩试验下应力的增加为非线性，而模拟为线性，原因在于天然花岗岩内部存在微小孔隙，加载初期会有压密阶段，另外单轴压缩试验机的刚度不够也是造成应力应变曲线非线性的重要原因，目前对此尚无有效的解决方法。数值模拟的峰值应力应变大小与试验结果一致，且具有相似的宏观裂纹，是颗粒流数值模拟普遍采用的参数校正方法，因此该数值模型是准确的。图4为试样单轴压缩下的试验和模拟的破坏形态，均为明显的X型破坏。