巖石
關注創建者：王富貴 創建時間：2016-12-12
巖石的視頻教程
【abaqus】巖石壓縮試驗
課程名稱：abaqus巖石壓縮試驗 第一節：僅考慮彈性巖石壓縮試驗（免費） 建模（軸對稱模型） 設置材料屬性（線彈性） 施加作用力與邊界條件（單軸壓縮） 提取總的壓力 第二節：考慮摩爾-庫倫塑性的巖石壓縮試驗 第三節：考慮D-P塑性與損傷的巖石壓縮試驗 備注：破壞結果與實際巖石的破壞結果有出入，如果需要理想的破壞結果，需要用fortran對材料參數進行二次開發，自己編寫破壞準則與損傷準則
￥50 3小時5分鐘 11377播放
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ANSYS/LS-DYNA三維臺階拋擲爆破模擬巖石堆積效果（sph-fem算法）
本模型可用于模擬爆破飛石，對飛石的位移、速度等安全指標進行監測，也可模擬巖石爆破后的堆積效果。對于巖石及堵塞段的損傷、應力、速度、位移等指標也可輸出。 1.講解臺階拋擲爆破模型的建模方法及網格尺寸定義。 2.講解SPH粒子的生成方式及接觸設置，包含巖石粒子與巖石網格的接觸，巖石粒子與平臺及兩側擋板的接觸。 3.ls-prepost中對模型進行任意修改，對軟件常用及實用功能進行操作演示。
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巖石單孔爆破和雙孔爆破的數值模擬
本課程詳細介紹了如何利用ANSYS/LS-DYNA和LS-PrePost軟件對巖石單孔爆破和雙孔爆破進行數值模擬，該課程共分為以下三個章節： 1、巖石單孔爆破的數值模擬 2、巖石雙孔爆破的數值模擬-同時起爆 3、巖石雙孔爆破的數值模擬-延時起爆 本課程對于ANSYS/LS-DYNA和LS-PrePost的初學者來說具有很大幫助，其可以按著視頻來一步一步進行操作。
￥29 1小時6分鐘 3837播放
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巖石的實例教程
1 引言
巖石邊坡主要有四種破壞模式：平面破壞，楔形破壞，傾倒破壞和圓形破壞。此外，還有一種特殊的邊坡破壞模式---巖石崩落(rockfall)。巖崩(rockfall)是露天采礦工程和土木工程巖石邊坡中經常遇到的問題。巖崩是指體積較小的分離塊或系列塊的自然向下運動，整個過程包括自由落體、彈跳、滾動和滑動。巖石崩落的形成受許多因素影響，例如巖體的不連續性，巖體的風化程度，地下水和地表水，凍融，外部爆破載荷和地震載荷等。其中，地下水和地表水對巖石崩落的產生影響巨大，在一些山地區域，當雨季來臨時，伴隨著泥石流往往也會出現大量的巖石崩落，巖石崩落輕者阻塞交通，重者造成了人員傷亡和設備毀壞。地震也是引起巖石崩落的一個主要誘因，例如2008年汶川地震后周圍發生了大量的巖石崩落。
這節課討論巖石崩落最基本的分析過程和防護措施以及一些常用的分析工具。巖石崩落分析首推的參考資料是Dr. Hoek《Practical Rock Engineering》---“Analysis of rockfall hazards ”。
2 巖崩過程描述
一個典型的巖崩過程包括自由落體(Free fall)、彈跳(Bouncing)、滾動(Rolling)和滑動(Sliding)，如下圖所示。
2.1 自由落體(Free Fall)
自由落體在很多情況下是巖崩的第一個動作，因為巖石經常從陡峭的斜坡上脫離，然后只受到重力的影響，根據Bozzolo等人(1986年)的研究，空氣阻力可以被忽略，因為它僅相當于落石總重量的2%。
展開 3）單元：空氣、炸藥單元采用euler算法，巖石及節理采用lagrange算法，其中流體采用1e6沙漏系數，對應關鍵字如下：
4）材料：空氣、乳化炸藥、節理及巖石*MAT_NULL、*MAT_HIGH_EXPLOSIVE_BURN、*MAT_PLASTIC_KINEMATIC及*MAT_JOHNSON_HOLMQUIST_CONCRETE本構。詳細材料本構及狀態方程關鍵字參數如下：
5）流固耦合：流體（空氣與炸藥）與固體（巖石及節理）之間采用流固耦合定義相互作用關系。流體定義多物質組，流固耦合關鍵字如下（其中part1為巖石，part2為節理，part3為空氣，part4為炸藥）：
6）求解時間600us。
03、求解過程及結果分析
采用6核cpu和2G內存進行求解，需要7小時左右。
下圖顯示了巖石在乳化炸藥爆炸作用下的裂紋擴展過程。
結果顯示，在3500m/s爆速的乳化炸藥作用下，巖石裂紋擴展較好，可以較準確的模擬實際情況，對工程爆破具有極大的參考意義。
04、總結
本文建立了含節理的巖石爆炸模型，仿真分析了3500m/s乳化炸藥在不偶和裝藥爆炸作用下含節理的巖石的裂紋擴展效果，獲得了巖石的裂紋分布情況。由于計算量較大，沒有分析無節理情況下裂紋擴展情況進行對比。
來源于：ANSYS
展開 下圖顯示了巖石在乳化炸藥爆炸作用下的裂紋擴展過程。
結果顯示，在3500m/s爆速的乳化炸藥作用下，巖石裂紋擴展較好，可以較準確的模擬實際情況，對工程爆破具有極大的參考意義。
04
總結
本文建立了含節理的巖石爆炸模型，仿真分析了3500m/s乳化炸藥在不偶和裝藥爆炸作用下含節理的巖石的裂紋擴展效果，獲得了巖石的裂紋分布情況。由于計算量較大，沒有分析無節理情況下裂紋擴展情況進行對比。
公式1~3 巖石力學參數預測模型
圖4 吉木爾凹陷J251井的主要巖石力學特性與地應力縱向分布特征
由于縱向上各巖性地層存在顯著的巖石力學與地應力差異，在該儲層中進行壓裂改造，壓裂裂縫縱向延伸將可能受到高強度、高應力隔層的阻擋，從而降低裂縫的縱向溝通能力、限制儲層壓裂改造體積，難以達到預期壓裂效果。因此，可壓裂性評價及壓裂設計時，應對壓裂縫的縱向溝通能力進行評價、認識。
公式4~9 儲層可壓裂性評價模型
圖5 吉木薩爾凹陷JHW020井各級壓裂的縫網長度與縫網高度
圖6 吉木薩爾凹陷JHW020井的縫網體積、微地震事件數與可壓裂性指數的關系
結果表明，本文所建立的可壓裂性指數評價模型適用于蘆草溝組頁巖油儲層，分析結果具有一定可靠性，可為地質工程“甜點”區綜合評價以及壓裂選層、水平段分段分簇等壓裂設計提供基礎參考。
下載地址:巖石力學與工程蔡美峰
展開 6、風化深度
由于巖石風化作用一般是自地表面逐漸向巖體內部進行的，因此愈靠近地表，風化作用就愈強烈，巖石風化程度也愈嚴重；愈向巖石內部，巖石風化得愈輕微，最后過渡到未經風化的新鮮巖石，在相同的外部自然條件下，同樣種類的巖石風化層厚度愈大，其風化程度也就愈嚴重。
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磨料與水均使用sph建模，磨料隨機分布在水中，占比30%，混凝土與鋼筋混合建模，可以輸出滾刀、巖石、鋼筋溫度，滾刀三向力等，該算例計算時間為30分鐘
LS-DYNA截齒破巖（DEM)14天前
<p>采用LS-DYNA軟件，巖石采用DEM構建，可輸出破碎巖體塊度，截齒磨損分布，截割力等</p><p><br></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">
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<p>采用LS-DYNA軟件，巖石采用DEM構建，可輸出破碎巖體塊度分布，采煤機磨損分布，截割力等</p><p><br></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">
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基于LS-DYNA軟件，巖石采用近場動力學方法建模，滾刀為剛體，參考文獻如下
復現模擬
采用LS-DYNA軟件，模型為二維，滾刀為剛體，巖石使用RHT本構
基于LS-DYNA軟件，刀盤為剛體，旋轉破巖，巖石采用DEM方法構建，可實現刀盤磨損預測
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<p>基于LS-DYNA軟件，刀盤為剛體，旋轉破巖，巖石采用SPH、SPG方法構建</p><figure style="text-align: center;"><figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img="https://img.jishulink.com/202605/attachment/342f29764a6147cc8f8b59dbbd623855
<p><span style="color: rgb(25, 25, 25);">基于LS-DYNA軟件，刀盤為柔性體，巖石為c30混凝土（CSCM本構），刀盤滾動依靠強制旋轉</span></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center"><figure class="figure-image" contenteditable
<p><span style="color: rgb(25, 25, 25);">基于LS-DYNA軟件，刀盤為剛體，巖石為c30混凝土（CSCM本構），刀盤滾動為強制旋轉</span></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center"><figure class="figure-image" contenteditable
<p>基于LS-DYNA軟件，刀盤為柔性體，巖石采用JH2本構，刀盤滾動依靠強制旋轉</p><p><br></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">
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