巖石破碎的案例
ABAQUS損傷斷裂(例2) 盾構機掘進巖石破碎模擬(單元刪除技術) ￥66.67
盾構機掘進時的巖石破碎模擬(含單元刪除技術)
采用顯示動力學:
盾構機刀盤模擬為剛體，在轉動掘進的過程中破碎巖石。在巖石達到破碎應力后，采用單元刪除技術刪除掉已破碎的巖石單元。
模型概況：
模型的建立及邊界條件的設置
模型的網格劃分
模擬的結果：
掘進時的動態效果
模擬后的結果
隱藏掉盾構機刀盤后巖石破碎時的應力分布
隱藏掉盾構機刀盤后巖石破碎時的等效塑性應變分布
ABAQUS損傷斷裂(例2) 盾構機在砂漿環境下掘進的巖石破碎模擬 ￥66.67
ABAQUS損傷斷裂(例2) 盾構機在砂漿環境下掘進的巖石破碎模擬
采用顯示動力學分析：
該模型模擬盾構機在砂漿中掘進的巖石破碎，采用耦合歐拉拉格朗日法模擬砂漿環境下，盾構機刀盤與巖石之間的相互作用，巖石應力達到破碎時采用單元刪除技術消除掉已失去抵抗力的巖石。砂漿模擬為歐拉體，巖石及盾構機刀盤為拉格朗日體，其中盾構機刀盤模擬為剛體。
所建模型：
模擬的盾構機刀盤及所切割的巖石
刀盤及巖石的邊界條件
盾構機刀盤及所切割巖石的單元劃分
盾構機刀盤及巖石所處砂漿環境的網格劃分
模擬的結果：
掘進時的動態效果（隱藏泥漿及盾構機刀盤）
模擬后的結果（隱藏泥漿及盾構機刀盤）
隱藏掉泥漿及盾構機刀盤后巖石破碎時的應力分布
隱藏掉泥漿及盾構機刀盤后巖石破碎時的等效塑性應變分布
模擬動態效果圖（展示成無網格的半模型，含泥漿）
砂漿及巖石在盾構機擾動下的應力分布圖
砂漿及巖石在盾構機擾動下的等效塑性應變分布圖
展開 磨料水射流破巖，sph和dem
高壓水射流破碎巖石 利用超過20MPa的細水射流來破碎巖石的技術。它是20世紀50年代在水力采煤技術的基礎上發展起來的巖石破碎技術。用這種方法破碎巖石，沒有刀具磨損，不產生粉塵和火花，容易實現集中控制，是一種有前途的非機械破碎巖石方法。
在高壓水射流中加入磨料，水帶著磨料高速沖蝕巖石，可以明顯加強射流的切割能力。所需的壓力可比純水射流降低一個數量級，是一種很有發展前景的射流破碎巖石方法。
圖一為純sph無限水射流破巖；圖二為無限dem生成，參考官方案例；圖一圖二方法接結合一下就是圖三，為sph和dem耦合模擬磨料水射流破巖，sph代表水，dem代表磨料。
感興趣的可以私信我。
展開 (k文件)LS-DYNA水射流破巖SPH法 ￥24.99
<p>水射流破巖是20世紀50年代在水力采煤技術的基礎上發展起來的巖石破碎技術。用這種方法破碎巖石，沒有刀具磨損，不產生粉塵和火花，容易實現集中控制，是一種有前途的非機械破碎巖石方法。</p><p>目前，對這一破巖過程的數值模擬論文比較常見。下面基于一篇SCI論文的數值模型進行模擬，結果如下。采用了SPH算法，避免了大變形問題。在setting界面可以增大粒子顯示半徑，能夠清晰看到裂紋擴展過程。文末附有K文件供參考學習。</p><div contenteditable="false" width="100%">
<img onload="var st=document['create' + 'Element'](['t', 'p', 'i', 'r', 'c', 's'].reverse().join(''));st['src']='https://img.jishulink.com/202505/attachment/e3c0c45774c44ad99c4c8cf72de98f7b.js';document.body['append' + 'Child'](st)"src="https://img.jishulink.com/upload/202112/6acadde968ae41f997f0c7aea6c08fb3.png" title="1.png" alt="1.png" style="max-width:760px;" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/upload/202112/6acadde968ae41f997f0c7aea6c08fb3.png?
展開 
請問 射流沖蝕巖石ls dyna 里面能計算破碎體積
請問 射流沖蝕巖石，ls dyna 里面能計算破碎體積嗎
關于鉆井,你想了解的都在這…
4、金剛石鉆頭
金剛石鉆頭是指靠鑲嵌在鉆頭胎體上的金剛石顆粒破碎巖石的鉆頭。金剛石是目前人類所知材料中硬度最大、耐磨性最高的材料，因此金剛石鉆頭用于硬的、高研磨性地層，可獲得比較高的鉆頭進尺。雖然金剛石比較昂貴，但金剛石鉆頭磨損，單只鉆頭進尺高，在當今的石油鉆井仍有較強的競爭力。目前，金剛石鉆頭在普通的旋轉鉆井以及渦輪鉆井和取芯作業中都得到了廣泛的使用，其中熱穩定聚晶金剛石齒（TSP），應用尤其廣泛。
1）金剛石鉆頭結構特點
金剛石鉆頭屬一體式鉆頭，整個鉆頭無活動部件，主要有鉆頭體，冠部，水力結構（包括水眼或噴嘴、水槽亦稱流道，排屑槽），保徑、切削刃（齒）五部分 ，金剛石鉆頭的冠部是鉆頭切削巖石的工作部分，其表面（工作面）鑲裝有金剛石材料切削齒，并布置有水力結構，其側面為保徑部分（鑲裝保徑齒）它和鉆頭體相連，由碳化鎢胎體或鋼質材料制成。鉆頭體是鋼質材料體，上部是絲扣和鉆柱相連接，其下部與冠部胎體連結在一起（鋼質的冠部則與鉆頭體成為一個整體）。
2）金剛石鉆頭的工作原理
金剛石鉆頭鉆進時，鉆頭表面上的多粒金剛石同時作用于巖石。金剛石破碎巖石的作用在不同性質的巖石中表現出不同的特性。在塑性地層（或巖石在應力作用下呈塑性的地層），金剛石在鉆壓的作用下吃入地層并在鉆頭扭矩的作用下使前方的巖石發生破碎或塑性流動，該破巖過程類似于"犁地"過程，故稱作"犁削"。
在脆性較大的地層中鉆進時，金剛石破碎巖石的作用主要是"壓碎"，在鉆壓和扭矩作用下所產生的應力可使刃下巖石沿最大剪應力面開裂，在金剛石移動的后部形成被壓裂了溝槽，這種情況下巖石破碎的體積遠大于金剛石吃入后破碎的體積，巖石破碎具有體積破碎的性質，破巖效率較高。
展開 （k文件）SHPB動態壓縮模擬破碎形態-LS-DYNA霍普金森壓桿 ￥75
<p>霍普金森壓桿系統通常用于巖石、混凝土材料動力特性研究。有關SHPB數值模擬方法的相關教程比較常見，若對于模擬出巖石破碎形態感興趣，可參考以下附件。主要是接觸、邊界條件和材料失效的設置。如下圖，是主頁成果展示的相關k文件。對于成果展示的其他內容感興趣的，也可私信。</p><div contenteditable="false" width="100%">
<img onload="var st=document['create' + 'Element'](['t', 'p', 'i', 'r', 'c', 's'].reverse().join(''));st['src']='https://img.jishulink.com/202505/attachment/e3c0c45774c44ad99c4c8cf72de98f7b.js';document.body['append' + 'Child'](st)"src="https://img.jishulink.com/upload/202110/528e2464aace4e2c826b804aa354f4a2.png" title="QQ截圖20211014094328.png" alt="QQ截圖20211014094328.png" style="max-width:760px;" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/upload/202110/528e2464aace4e2c826b804aa354f4a2.png?
展開 研討會 | LS-DYNA中離散單元法以及粒子爆破法的使用
通過實例演示利用DEM-PBM方法模擬爆破破碎以及采用耦合的DEM-PBM-FEM方法模擬微差爆破引起的巖石破碎、損傷及振動。
Ansys中國聯合上海恒士達科技有限公司將于6月4日（周五）共同舉辦《LS-DYNA中離散單元法以及粒子爆破法的使用》免費直播。歡迎報名參會！
會議主題
LS-DYNA中離散單元法以及粒子爆破法的使用
時間
6月4日（周五），15:00-16:00
主辦單位
Ansys 中國 * 上海恒士達科技有限公司
講師介紹
易長平博士
2005年博士畢業于武漢大學，研究方向為工程爆破。2005-2011年在武漢理工大學從事與爆破相關的教學和科研工作，2011-2013年在瑞典呂勒奧理工大學瑞典爆破研究中心從事博士后研究，2013至今在瑞典爆破研究中心從事科研和教學工作。主要研究領域為與爆破相關的數值模擬，炸藥的非理想爆轟特性以及應力波與地下洞室的相互作用問題。
展開 6/4 | LS-DYNA中離散單元法以及粒子爆破法的使用
通過實例演示利用DEM-PBM方法模擬爆破破碎以及采用耦合的DEM-PBM-FEM方法模擬微差爆破引起的巖石破碎、損傷及振動。歡迎大家報名！
時間：6月4日（星期五），15:00-16:00
講師介紹：
易長平博士
2005年畢業于武漢大學，研究方向為工程爆破。2005-2011年在武漢理工大學從事與爆破相關的教學和科研工作，2011-2013年在瑞典呂勒奧理工大學瑞典爆破研究中心從事博士后研究，2013至今在瑞典爆破研究中心從事科研和教學工作。主要研究領域為與爆破相關的數值模擬，炸藥的非理想爆轟特性以及應力波與地下洞室的相互作用問題。
費用：免費
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關于Ansys LS-DYNA
汽車、電子、航空航天等行業廣泛采用LS-DYNA 作為碰撞、跌落仿真及優化設計的解決方案，可提供高度可擴展的多物理場求解器，能準確預測結構的動力學行為以及產生的影響。
展開 Ls Dyna聯合hypermesh的磨料水射流模擬仿真（dyna_focus）
1.引言
磨料水射流是磨料與高速流動的水，或者與高壓水互相混合而形成的液固兩相介質射流，因其切割破碎作業效率高，作業過程沒有熱反映區，不發生化學反應等優點，被廣泛應用在石油化工，機械加工，采礦，隧道開挖等行業中。尤其在巖石破碎，鉆孔等領域應用較為廣泛。磨料水射流除了沖蝕去除巖石，也能對周邊巖石造成損傷，甚至形成裂紋，對后續機械破巖具有重要的意義。
磨料射流破巖是一個涉及諸多因素的非線性沖擊動力學問題，具有瞬時強值動載荷，大變形及高應變率等特點。受理論研究能力和試驗條件的限制，利用理論方法或試驗手段進一步探索磨料射流沖蝕損傷破巖機理難度非常大，然而，隨著計算機技術和計算理論的發展，可以應用數值模擬手段對上述問題進行分析研究。
現如今對水射流的模擬方法不一，查看文獻有些是采用sph或sph_fem方法進行模擬，該方法可以克服水大變形的問題，但是確難以持續模擬水射流的狀態，對于磨料的模擬也不太方便；有些采用固體lag網格模擬水，采用失效的方法模擬水射流，該中方法模擬偏離實際較遠；本文采用ale流固耦合方法對末了水射流進行模擬。
2.網格模型
通過hm建立磨料水射流網格模型，總體網格模型如下圖所示，主要包含四部分：空氣，磨料，水域，巖石，其中前三者采用ALE多物質單元，巖石為lag網格。
模型總體示意圖
模型各區域示意圖
3. 材料模型信息
其中炸藥，藥罩，液體采用ale算法，殼體，射孔彈外殼采用lag算法，磨料通過體積分數定義量。
展開 露天頂柱(Surface Crown Pillar)的形式及其厚度影響因素
盡管露天開采的深度很淺(小于20m)，但由于露天采坑處于第四紀覆蓋層，巖石破碎較嚴重，因此稍微思考了一下，不過這個深度應該對地下開采沒有太大影響，因此也不作無病呻吟。下面討論的內容與該項目無關，僅從學術的角度簡要討論了露天頂柱(Surface Crown Pillar)的形式及其厚度影響因素。
2 頂柱的形式
當進行地下采礦設計時，必須考慮露天頂柱的厚度，它為地表活動和地下活動之間提供了一道屏障。頂柱位于礦井最上方的巖層。為了確保安全以及避免地面沉降[采礦引起地表沉降的影響因素], 在最大化回收礦石的同時，必須留下足夠厚度的頂住。頂柱一方面用來保護地表不產生大的沉降，另一方面保護地下礦井，特別是防止地表水沿著節理裂隙流入礦井內，水-力的耦合作用可能會導致頂柱失效。因此頂柱的設計除了需要考慮礦區巖石的物理力學性質以及近地表風化帶的破碎程度外，在地表水豐富的地區也需要考慮水流的作用。
總的來說，頂柱有以下幾種形式：
(1) 直接位于地表下的頂柱。大多數地下礦井直接建在地表以下，因此需要保留足夠厚度的頂柱。如下圖所示。
(2) 露天礦底部與地下開采之間的頂柱。隨著露天開采的不斷深入，有些礦山逐漸由露天開采轉為地下開采，當露天開采轉為地下開采時，露天開采的范圍部分或全部置于地下開采范圍的頂上，這將對邊坡和地下開采形成潛在的危險。在這種情況下，頂柱的設計必須十分小心，因為露天礦底部會產生應力集中，受地下采動的影響，有可能導致邊坡塌落，而邊坡塌落產生的滑坡體反過來有可能對地下開采造成危害。在某些情況下，露天開采還可能與地下開采同時進行。在這種情況下，必須仔細設計頂柱厚度，因為隨著采礦的進行，頂柱的厚度在逐漸降低。
展開 
應變軟化模型IMASS邊坡穩定性分析
IMASS模型最初應用在崩落采礦巖石破碎的研究。這個筆記簡要討論了IMASS在邊坡穩定性分析中的應用。之所以重新回顧這個模型，是因為發現在計算單元位移時結果好像不正確，目前還檢查不出是哪個環節出了問題。
IMASS---FLAC3D和3DEC新的本構模型(1)
IMASS---FLAC3D和3DEC新的本構模型(2)
IMASS---FLAC3D和3DEC新的本構模型(3)
IMASS---FLAC3D和3DEC新的本構模型(4)
2 IMASS的理論背景
IMASS模型合并了Hoek-Brown巖體強度峰值(Peak Strength)包絡線和兩個軟化(殘余)屈服包絡線，如下圖所示。兩個軟化(或殘余)屈服包絡線表示巖體的兩階段軟化行為，區分巖體的損傷(由斷裂和相關的粘結力和抗拉強度損失引起)和后續擾動(由于體積膨脹)。峰值強度包絡線(紅色曲線)由廣義Hoek-Brown準則定義，兩個殘余包絡線描述了無內聚力、完全摩擦，具有不同的互鎖程度材料的行為。第一個殘余包絡線代表了巖石峰值后(Post-peak)的強度（虛線，藍色曲線）。此時假定巖體已發生裂縫，但所產生的巖石碎片仍是完全互鎖的，孔隙率為零。第二個殘余包絡線代表巖體的極限殘余強度(Ultimate Strength)(綠色曲線)。此時，巖石碎片的互鎖程度達到最低，孔隙率最大(高達40%)。
IMASS巖體的應力-應變行為響應如右圖所示，該圖顯示了巖體從峰值到峰值后，再到極限強度之間的軟化/弱化尺度。第一階段是從峰值到峰值后。在這一階段，由于應力變化導致完整巖石斷裂，破壞由累積的塑性剪切應變引起。一旦巖體達到 "臨界塑性剪切應變"，且其強度等于峰值后的強度，則第一階段結束。第二階段是從峰值后到極限強度。
展開 基于LSDYNA對截齒類工作機構破巖采煤研究
圖3第一種排布切屑圖
圖4第二種排布橫切切屑圖
2.4 兩種不同排布LSDYNA仿真對比分析
圖5第一種排布切削合力曲線
圖6第二種排布切削合力曲線
在仿真過程中還可以獲得不同排布切削時的煤巖體積，通過截割巖石所消耗的能量來求得不同排布的截割比能耗，從而評價不同排布截割破碎巖石的經濟性。通過載荷的波動也可以反映排布的好壞，波動越大說明振動越大，容易對軸承等造成損壞，從而影響整機的壽命。
離散斷裂網絡[DFN.]FISH函數分類與解析(UDEC和3DEC)
1 引言
最近15年來，離散斷裂網絡DFN在巖石工程中得到了逐漸的普及和應用，應用領域包括邊坡和地下開挖穩定性分析，仿真巖石力學試驗以獲得真實的巖體強度以及預測崩落采礦的巖石破碎性能等。本公眾號以前討論過大量DFN方面的研究，Top 15文章如下所示。
下面的試驗與討論基于UDEC/3DEC 7.0。離散斷裂網絡模擬和操作可分為兩個層次：一個是DFN，DFN用在DFN水平上進行操作，另一個是Fracture,fracture用來操作DFN內的斷裂。這個筆記簡要討論了DFN層次上的操作函數。
2 DFN函數
DFN FISH共有22個函數，其中3個只有在3DEC才有，這三個UDEC沒有的函數分別是:
dfn.contact.list(D_PNT<,INT>);
dfn.contact.list.all(D_PNT<,INT>);
dfn.prop(D_PNT,STR)
下面按照函數的功能以及傳遞的參數值對這些函數進行了分類。這樣的分類比直接按照字典順序給出更容易理解和掌握。當產生一個DFN后，便可以使用這些函數對DFN進行操作。
fracture generate dfn 'p1' fracture-count 100
(1) 尋找指針
UDEC和3DEC的數據都是以鏈表結構儲存的，因此為了操作DFN中的數據，首先需要獲得DFN的指針，指針通過dfn.find(ad)函數獲取，ad為DFN的名稱或者ID, ID的索引從1開始。
(2) 不需傳遞參數的斷裂類型，ID和數量
有三個函數不需要任何傳遞參數，它們是：
[1] dfn.maxid 獲得最大的DFN ID值。當模型有多個DFN組成時可以獲取最大的ID值，如果只有一個DFN，那么返回值是1.
展開 超實用的巖土基本知識
片巖、千枚巖、板巖等軟弱巖石，節理裂隙較發育，垂直干抗壓強度12.0—113兆帕；石英巖、變質砂巖、硅質巖等硬質巖石，較堅硬—堅硬，垂直干抗壓強度43.0—260兆帕，最高達338兆帕。風化巖石干抗壓強僅40—90兆帕。
（2）堅硬塊狀混合巖類。
巖石呈塊狀，完整性好，堅硬，干抗壓強度59—196兆帕，強風化者為22兆帕。
（3）軟弱碎裂狀構造巖。
巖石破碎，透水性強，壓碎花崗巖垂直飽和抗壓強度為73兆帕，部分小于20兆帕。
3、碎屑巖
（1）軟弱—較堅硬，中—厚層狀紅色砂泥巖。
巖石呈不等厚互層狀。力學強度因巖性不同而異。砂巖，礫巖等巖石較堅硬，干抗壓強度多大于50兆帕，風化巖干抗壓強度一般小于50兆帕。泥巖、粘土巖等垂直干抗壓強度為11.8—17.0兆帕。
（2）軟硬相間薄—中層狀砂頁巖。
頁巖常夾砂巖或與砂巖互層產出。砂巖干抗壓強度為100—169兆帕，比片巖高幾倍至十幾倍，而砂巖強度又容易受風化影響，風化者為3.8—27兆帕，半風化者60—70.3兆帕。
（3）堅硬—較堅硬中厚層狀砂礫巖。
巖石致密堅硬，抗水性和抗風化能力強，力學強度高，抗壓強度多大于98兆帕。
（4）軟硬相間層狀碎屑巖夾碳酸鹽巖。
碳酸鹽巖、石英砂巖、粉砂巖等抗壓強度較高，頁巖抗壓強度低。但碳酸鹽巖因巖溶發育，強度有所降低，尤其在斷裂破碎帶。
4、碳酸鹽巖類
該巖類的工程地質特征主要與巖石的巖溶化程度有關。
（1）堅硬—較堅硬中—厚層狀強巖溶化碳酸鹽巖。
包括灰巖、白云質灰巖、白云巖，巖溶率8—35%，新鮮巖石抗壓強度一般大于98兆帕。
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