模拟岩石材料破坏的有限元方法
邱 峰，丁 桦
FINITE ELEMENT METHOD SIMULATING FAILURE OF ROCK MATERIAL
摘要 介绍一种能够模拟岩石材料破坏过程的有限元方法，该方法引入单元分裂和界面分离技术描述破坏引起的材料几何拓扑结构变化，采用接触单元表征破坏界面，借助动态松弛方法完成求解。该有限元方法主要针对岩石材料的张拉和剪切两种破坏形式，通过计算实例验证该方法的适用性。
关键词 ：
岩石力学 ,
岩石破坏 ,
有限元 ,
接触单元 ,
单元分裂 ,
动态松弛
Abstract ：An element splitting technique is introduced into the finite element method which simulates the failure of rock material including tension and shear；the failure criterion of this method is based on Mohr-Coulomb criterion and Griffith criterion. This method adopts contact elements to describe the breakage interfaces in material. The application of dynamic relaxation method will complete this solution without generating the global stiffness matrix，which is difficult for traditional FEM when the topology of model is changing. The validation of this method is verified by two examples of three-point bending and uniaxial compression
Key words ：
rock mechanics
failure of rocks
finite elements
contact element
splitting of element
dynamic relaxation
收稿日期: 2006-04-28
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