基于Flat-Joint接触模型的黏弹性动态本构开发及其参数影响分析

基于离散元方法将黏弹性本构关系引入到Flat-Joint模型中,推导出黏弹性的力-位移更新公式以及率相关黏结键断裂准则,使颗粒间接触力响应和黏结强度表现出率相关性,并通过C++语言生成供颗粒流程序(PFC2D)调用的自定义本构子程序(DLL).模拟不同应变率条件下的岩石类材料动态压缩过程,得到应力-应变曲线、断裂黏结键数量变化曲线和黏结键断裂时刻分布与应变率之间的关系,分析应变率提高对裂纹生成和分布的影响;同时分析各黏弹性参数对应力-应变曲线和泊松比等宏观参数以及试件变形和破坏特性的影响,可知E1越大,主剪切裂纹越粗壮,E2越小,剪切裂纹和弥散裂纹数量分布越多,而η2参数对主剪切裂纹影响很小,但从主剪切裂纹延伸出的次级裂纹随η2减小而增多.