基于内动力的非均匀岩石材料I型断裂扩展过程分析

天然岩石材料由不同矿物组成同时包含孔洞、裂隙等微结构面，组成材料和结构非均匀。载荷作用下的破坏主要是由于这种非均匀性所致，引入内动力的概念，分析非均匀岩石材料裂纹扩展、演化规律。根据裂纹扩展的内外区概念，选定结构非均匀即含有预制裂纹的岩石材料，对于内区材料的均匀和非均匀性分别进行计算，分析其裂纹扩展过程。从计算结果可以看出：内区材料均匀岩石即只有结构非均匀时，裂纹扩展沿预制裂纹平直扩展，内动力的最大值始终位于裂纹的尖端，各个时步裂纹扩展长度相同；内区材料非均匀即结构、材料都不均匀时，裂纹扩展不再平直而是成锯齿状延伸，应力状态图不规则，成散射状，在原有裂纹扩展到一定程度后不再沿预制裂纹扩展，而是产生新的开裂点。