基于颗粒流理论的深海玄武岩破碎机理研究

针对深海玄武岩岩芯样品在高围压下难以破碎获得的问题，理论分析了金刚石与岩石的相互作用。采用单轴与三轴压缩实验，获得了模拟深海玄武岩的力学参数；基于颗粒流理论，建立了深海玄武岩线性平行黏结颗粒流数值模型，数值模拟高围压下金刚石颗粒破碎玄武岩的过程，获得了金刚石与玄武岩相互作用的动态力学响应规律，初步阐明金刚石破碎玄武岩机理。研究表明，玄武岩颗粒间黏接破坏主要为拉伸失效，玄武岩与金刚石接触力体现为周期应力，玄武岩产生间歇式裂隙扩散。理论分析与仿真结果基本吻合，表明建模与仿真的正确性，为深海便携式取芯钻机设计提供了理论基础与技术依据