基于顆粒流PFC的巖體爆破破壞效應模擬

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爆炸應力波在巖石介質中的傳播規律一直是巖石爆破領域的重要研究方向。影響巖體爆破破壞工程的因素眾多,節理特征、鉆孔孔徑、應力波峰值等。目前針對巖石爆破的數值模擬采用的計算手段有LS-dyna和離散元方法等。本算例采用顆粒流PFC對巖石爆破過程進行模擬。

分別就單點爆破、單點增大爆破壓時、三點同時爆破、三點微差爆破這四種工況進行了仿真計算。

首先建立模型,在邊界墻體的伺服功能下平衡模型:

基于顆粒流PFC的巖體爆破破壞效應模擬的圖2

基于顆粒流PFC的巖體爆破破壞效應模擬的圖3

刪除邊界墻體,對左右兩側邊界附近及底部邊界附近處的顆粒運動進行約束模擬邊界,對邊界顆粒施加荷載,吸收掉入射的波動能量,以模擬無限介質:

基于顆粒流PFC的巖體爆破破壞效應模擬的圖4

基于顆粒流PFC的巖體爆破破壞效應模擬的圖5

單點爆破的結果和爆破壓力的波形如下:

基于顆粒流PFC的巖體爆破破壞效應模擬的圖6

單點爆破增大炮孔壓力后的結果

基于顆粒流PFC的巖體爆破破壞效應模擬的圖7

三點同時爆破結果如下:

基于顆粒流PFC的巖體爆破破壞效應模擬的圖8

三點微差爆破結果及爆破壓力的波形如下:

基于顆粒流PFC的巖體爆破破壞效應模擬的圖9

具體建模思路及完整代碼(含基本注釋)如下:

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