岩石颗粒破碎是影响粒状材料剪切强度和变形的最主要因素,岩石颗粒破碎并不是想象的那么难,像花岗岩颗粒有时在很小的压应力作用下就可以破碎。岩石单颗粒破碎的物理试验结果常常很离散,完成大量单颗粒破碎的物理试验费时费力不现实,采用离散单元法(Discrete element method,DEM)PFC软件模拟单颗粒压缩破碎试验,既能克服单颗粒破碎物理试验的缺陷,又能解决单颗粒破碎物理试验工作量大的难题,是研究单颗粒破碎的理想选择。基于DEM的软件PFC2D,将粒径为0.075~0.1245mm的基本粒子捆绑成不同粒径的单颗粒,模拟岩石单颗粒压缩破碎试验,观察颗粒破碎演化过程,统计单颗粒破碎强度。计算单颗粒压缩破碎后颗粒分布的分维,验证单颗粒破碎强度的分形模型和单颗粒破碎强度的尺寸效应。文中引用玄武岩单颗粒破碎试验结果,与单颗粒破碎的离散单元模拟结果进行比较,验证单颗粒破碎强度的尺寸效应和修正的Weibull理论的离散单元模拟结果。
