一种岩石变形破坏全过程能量可视化方法技术

本发明专利技术公开了一种岩石变形破坏全过程能量可视化方法，包括获取岩石应变软化参数，得到内摩擦角及粘聚力随塑性应变而变化的值；在应力

【技术实现步骤摘要】
一种岩石变形破坏全过程能量可视化方法


[0001]本专利技术涉及岩石内部能量可视化方法研究领域，具体涉及一种岩石能量可视化方法。

技术介绍

[0002]岩石变形破坏是能量驱动下的一种状态失稳现象，岩爆、冲击地压、围岩变形破坏都与能量的累积和释放相关。因而有必要对岩石变形破坏全过程的能量演化规律进行研究，以便从能量角度揭示岩石变形破坏的内在机理。但已有研究多依赖实验室实验，研究方法单一，针对岩石变形破坏全过程的能量演化规律研究尚不成熟，在可视化岩石内部能量方面亦涉及较少。本专利技术通过结合FLAC
3D
与Python，实现了岩石内部弹性应变能及耗散塑性能精确表述，弥补了常规实验方法不能准确量化峰后弹性应变能及耗散能的缺陷。

技术实现思路

[0003]针对上述存在的技术不足，本专利技术的目的是提供一种岩石能量可视化方法，其能够实现岩体变形破坏全过程能演演化规律综合研究，能够定量精确表示出载荷作用下弹性应变能及耗散塑性能的变化数据，还可通过3D图、热图等进行直观展示，弥补了常规实验方法不能准确量化峰后弹性应变能及耗散本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种岩石变形破坏全过程能量可视化方法，其特征在于，包括以下步骤：A、选取岩体并制作岩体样本，对岩体样本进行常规单轴、三轴实验，校准岩石应变软化参数，获得其内摩擦角及粘聚力随塑性应变而变化的值；B、对岩体样本进行单轴压缩实验，得到岩体单轴全应力
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应变实验曲线；采用FLAC
3D
软件建立岩体样本模型，采用应变软化摩尔库伦本构关系，利用步骤A得出的应变软化参数模拟岩体单轴压缩压缩实验，得到岩石全应力
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应变模拟曲线；C、比较模拟曲线与实验曲线，验证模拟应变软化参数的合理性；采用高阶多项式回归，使用同种函数形式拟合两条曲线，分别计算两条曲线与横轴包围的面积，若两者面积之比小于90％，则认为两曲线相离程度高，则返回步骤A重新调整应变软化参数；若两者面积之比大于等于90％，则认为两曲线重合程度高，证明已获得的应变软化参数合理；D、在应力
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应变曲线图中以点的形式标注所需研究的状态，在峰前弹性阶段、应变软化阶段分别取各取3个具有代表性的研究点；所取的6个研究点记为：A、B、C、D、E、F；同时还要记录各个研究点对应的步数和应力；E、启动FLAC
3D
能量计算模块并使用python的第三方库Itasca库，计算每一个研究状态的能量积累、释放和耗散情况，更改FLAC
3D
计算步数至待研究状态所对应的步数后，重新进行数值模拟计算，计算结束后，调出该研究点下任意一个实体单元的能量情况；F、在FLAC
3D
中遍历待研究实体单元的ID号，并以列表数据类型存于Python中，随后索引每一个实体单元，并利用py...

【专利技术属性】
技术研发人员：王方田，张辰凯，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：