基于点-单元接触模式的水平岩层运动连续-非连续方法模拟

王学滨; 薛承宇; 岑子豪

doi:10.16452/j.cnki.sdkjzk.2022.06.005

山东科技大学学报（自然科学版） ›› 2022, Vol. 41 ›› Issue (06) : 40 -49. DOI: 10.16452/j.cnki.sdkjzk.2022.06.005

基于点-单元接触模式的水平岩层运动连续-非连续方法模拟

王学滨, 薛承宇, 岑子豪

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摘要

采场上覆岩层的开裂和破断在力学上可归结为连续介质向非连续介质转化或非连续介质进一步演化。正确模拟采场上覆岩层运动过程对于岩层稳定性控制和有关灾害预防具有极其重要的意义。介绍了历时10年自主开发的拉格朗日元与离散元耦合方法的基本原理，以及以此为基础最新发展的水平岩层运动计算方法。以接触-摩擦模块为例进行介绍。采用点-单元接触模式取代单元-单元接触模式，以起到精简算法和适于图形处理器(GPU)并行计算的目的。通过3个采场算例，展现了该方法的优势。该方法适于研究采动条件下岩层的变形、开裂、离层、破断和冒落等，具有需要参数少且参数容易获取的特点。