为研究岩石在冲击荷载作用下的破裂过程,运用岩体裂纹扩展破坏二维分析程序DDARF(discontinuous deformation analysis for rock failure),对大理石巴西圆盘试样在分离式霍普金森压杆SHPB试验中动态破裂全过程进行数值模拟研究。模拟结果形象展示了试样在不同入射波作用下裂纹的萌生、演化、扩展及贯通破坏情形,且与试验结果吻合较好。对裂纹产生的力学机制、扩展过程及伴生现象做出了解释。研究结果表明:(1)改进的微观破裂准则不仅适用于模拟岩石静载破裂,而且可以用于模拟动载破坏;(2)巴西圆盘试样在受到冲击荷载作用时,主裂纹首先从一端产生,然后逐渐沿径向加载方向向中心延伸、扩展至另一端贯通破坏,裂纹尖端的拉应力是导致岩石开裂的原因;(3)主裂纹拓展过程中伴随着次生损伤微裂纹的产生,次生微裂纹主要集中在主裂纹两侧附近区域;(4)试样两端与入射杆、透射杆接触部分会产生三角形破裂区,且随着入射波幅值的增大,三角形破裂区域面积有增大的趋势。
