Estudio de simulación de la fracturación microscópica en areniscas compactas basado en la emisión de sonido

LI Gao ,  

WU Xuefeng ,  

YANG Xu ,  

FENG Jiaxin ,  

LI Hongtao ,  

摘要

Para revelar los patrones de fractura microscópica en areniscas bajo compresión triaxial, sobre la base de ensayos de compresión triaxial en laboratorio sobre areniscas, combinando el modelo de grano heterogéneo (GBM) y la teoría del tensor, simular el desarrollo de fisuras internas en areniscas, eventos de emisión de sonido y características del desarrollo de la resistencia a la fractura, deducir el proceso de desarrollo de microfisuras en areniscas, las reglas de respuesta a eventos de emisión de sonido, analizar de manera integral el proceso de evolución espacio-temporal de las fisuras y eventos de emisión de sonido a escala microscópica. Los resultados muestran que: bajo la compresión triaxial, las microfisuras dentro de la muestra se distribuyen aleatoriamente y el campo de desplazamiento presenta una distribución horizontal en capas; con el aumento de la carga, el número de microfisuras aumenta y se perforan gradualmente en dos fisuras macroscópicas, el campo de desplazamiento se desplaza y se vuelve claramente no homogéneo; las fisuras se desarrollan lentamente en el período de gestación y, una vez alcanzado el período de desarrollo, la fisura crece a una velocidad muy no lineal, siguiendo el siguiente orden de desarrollo: fisuras de tracción intergranulares, fisuras de cizallamiento intergranulares, fisuras de tracción intragranulares, fisuras de cizallamiento intragranulares; la proporción de fisuras de tracción dentro de la muestra alcanza el 83,2%, predominando la rotura por tracción en la muestra; el número de eventos de emisión de sonido en la muestra correlaciona de forma exponencial negativa con el número de fisuras, un solo evento de emisión de sonido genera el 75,60% de las microfisuras, los números de eventos de emisión de sonido y microfisuras siguen aproximadamente una distribución normal.

关键词

areniscas compactas ; heterogeneidad microscópica ; simulación de elementos discreto ; propagación de fisuras ; tensor ; emisión de sonido

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