1 引言

沖擊地壓的研究一方面需要考慮動載荷, 另一方面需要考慮復雜地質條件下節理巖體的漸進損傷, 因此我們計劃的模型是DFN+Dynamic+C-Y, 其中C-Y表示連續屈服節理模型(continuously yielding joint model). 這個筆記簡要回顧了連續屈服節理模型的背景.

礦山沖擊地壓控制(Coal Mine Burst Prevention Controls)

巖爆和沖擊地壓災害分類(Rock Burst Hazard)

2 C-Y模型的功能

沖擊地壓會使節理巖體通過相當復雜的載荷路徑。為擬合實驗室試驗而開發的經驗模型僅對適用于簡單的加載條件。更普遍的情況需要在曲線或其他任意假設之間進行插值。Cundall 和 Hart (1984) 提出的連續屈服節理模型(C-Y)旨在以簡單的方式模擬剪切狀態下節理漸進損傷的內部機理。C-Y模型使用了類似于Dafalias and Herrmann (1982) 提出的土的"邊界表面"概念，為動態模擬提供連續的滯后阻尼。我們在機器地基(土動力學)的模擬中曾經使用過這個概念. Cundall和Lemos(1990年)通過研究地震事件引起的巖層不穩定性, 顯示了C-Y模型的應用. 

C-Y模型比標準的Mohr-Coulomb 節理模型更逼真，因為C-Y模型試圖考慮物理測試中觀察到的一些非線性行為，如節理剪切損傷、法向剛度依賴于法向應力以及隨著塑性剪切位移的增加膨脹角逐漸降低。C-Y模型能夠自動顯示通常觀察到的巖石節理的峰值/殘余行為, 計算產生峰值和殘余節理行為累積的損傷. C-Y模型還可以具有非線性剛度, 屈服極限基于巖石的彈性剛度，摩擦角，粘結力, 抗拉強度以及膨脹特性。該模型模擬了在剪切或拉伸破壞開始時失去粘結力和抗拉強度導致節理的位移-弱化。

應該意識到, C-Y模型模型也是一種經驗表達，因而需要詳細的節理屬性。而這些屬性值必須通過實驗室試驗獲得。當建模時, 應首先使用庫倫滑動模型為基礎進行初步研究，然后再進行C-Y模擬.

3 C-Y模型輸入參數

首先使用block contact jmodel assign cyjm命令設立模型, 然后根據需要輸入下面所示的參數. 使用block  contact prop命令設置這些參數. 

4 參考文獻

[1] Cundall, P. A., and R. D. Hart. “Analysis of Block Test No. 1 Inelastic Rock Mass Behavior: Phase 2 – A Characterization of Joint Behavior (Final Report).” Itasca Consulting Group Report, Rockwell Hanford Operations, Subcontract SA-957 (1984).

[2] Cundall, P. A., and J. V. Lemos. “Numerical Simulation of Fault Instabilities with a Continuously Yielding Joint Model,” in Rockbursts and Seismicity in Mines, pp. 147-152. C. Fairhurst, ed. Rotterdam: A. A. Balkema (1990).

[3] Dafalias, Y. F., and L. R. Herrmann. “Bounding Surface Formulation of Soil Plasticity,” in Soil Mechanics – Transient and Cyclic Loads, Vol. 10, pp. 253-282. Chichester: John Wiley & Sons (1982).

[4] Eberhardt, E. (1998). Brittle rock fracture and progressive damage in uniaxial compression. Ph.D thesis: University of Saskatchewan Saskatoon.

[5] Farahmand, K., and Diederichs M.S. (2014). Modeling of Stress-Induced Permeability Change with Progressive Damage in Intact Rock Using a Micro-Mechanical Approach. In Proceedings of the 48th US Rock Mechanics Symposium, Minneapolis, USA. 8 pages.