三维条件下的岩石破裂过程分析及其数值试验方法研究

岩石或岩体中的破裂过程分析不同于岩石或岩体中的应力场分析，而三维条件下的破裂过程分析则比二维条件下的破裂过程分析更为复杂。本项目在二维岩石破裂过程分析研究的基础上，提出三维条件下岩石破裂过程分析及其数值试验方法的研究课题。在统计损伤理论的基础上，通过引入岩石介质的非均匀性，建立细观层次上岩石渐进破坏的三维力学模型和更加符合实际的三维岩石破坏准则，并利用三维应力分析数值计算方法和可视化编程平台，研究开发三维岩石破裂过程数值分析系统。在此基础上，进行岩石破裂过程实验室试验和数值试验的对比研究，探讨三维条件下岩石介质非均匀性对其宏观力学行为的影响，分析不同加载方式作用下岩石介质中三维裂纹的萌生、扩展、相互作用和贯通的机理，进一步揭示岩石破裂过程失稳的基本规律，包括岩石破裂过程中的声发射时空分布规律及其失稳的前兆模式。