考虑峰前压密的节理单元本构在MultiFracS中实现并发表于CG

【最新论文】Zheng Y, Yan CZ*, Zheng H. Modified joint element constitutive model for FDEM to simulate the nonlinear mechanical behavior of rocks. Computers and Geotechnics. 2023, 164:105831. 

岩石的微裂纹和孔隙的闭合是岩石单轴压缩试验峰前段的一个关键特征，使用常用的数值模型进行精确模拟是一个挑战。为了解决这个问题并再现岩石峰前的非线性力学行为，我们为有限-离散元法（FDEM）提出了一个新的节理单元本构模型，并通过二次开发接口在MultiFracS软件中实现。此外，该模型假定部分节理单元具有虚拟的张开度，称为预处理节理单元。我们详细讨论了预处理节理单元的密度和张开度这两个参数对岩石非线性力学行为的影响。研究结果表明，加入预处理节理单元会导致岩石抗压强度降低。此外，增加预处理节理单元的张开度会导致试样弹性模量的降低。通过使用该模型成功地再现了Lac du Bonnet花岗岩的峰前微裂缝或孔隙的闭合行为。

图1 该模型中各种单元类型

图2 试样单轴压缩过程中峰前段的非线性行为

图3 全过程应力-应变曲线