刚度差异对岩石破裂影响的颗粒流模拟研究

为研究矿物颗粒与胶结物刚度差异对岩石破裂的影响，基于平行黏结模型开展了不同颗粒有效模量、黏结有效模量下的压缩、拉伸试验研究。结果表明：颗粒有效模量与压弹性模量相关性最大，黏结有效模量与拉弹性模量相关性最大，同时受黏结有效模量影响的宏观参数包含且多于颗粒有效模量，优先标定黏结有效模量有助于提高模拟试验的准确性。固定黏结有效模量时，颗粒有效模量越大，岩体稳定性越好；固定颗粒有效模量时，黏结有效模量越大，颗粒稳定性越差；当两种有效模量增大时，模型易出现脆性破坏，反之易出现塑性破坏；刚度差异系数值反映了模型内部颗粒刚度和胶结体刚度的差别，刚度差异系数值越小，模型越容易产生裂隙，即矿物颗粒的刚度越大岩石越稳定，胶结物的刚度越大岩石越容易出现裂隙。最后利用试验实例验证了结论的准确性。