单轴压缩条件下岩石破坏的光滑粒子流体动力学数值模拟

岩石破坏问题是非连续问题。采用传统的有限元方法模拟岩石破坏时，计算结果依赖于网格，计算效率低。光滑粒子流体动力学(SPH)法主是一种模拟流体的无网格方法。对SPH法进行改进，将SPH法中流体的本构关系修正为弹脆性固体的本构关系，采用Weibull统计方法描述岩石材料的非均匀性，使SPH法能有效地模拟各向异性弹脆性岩石的破坏。改进的SPH法克服了有限元的缺点，在模拟裂纹启裂、扩展和连接时，计算结果不依赖网格，计算效率高。通过对单轴压缩条件下岩石破坏的数值计算结果表明：改进的SPH法能有效地理解和预测岩石材料的复杂破裂过程。