点荷载下岩石试验的声发射数值模拟：端部压应力影响分析

本文主要探讨了点荷载作用下基于声发射监测的岩石加载试验的数值模拟方法。作者刘明松和王世潭利用RFPA 2D软件对五种不同尺寸的岩石试件进行了详尽的数值模拟，关注的重点在于声发射信号和受载端的应力响应。研究的核心问题是端部压应力效应对岩体试验结果的影响。 实验结果显示，当岩石试件的高度与直径之比在1:1至1:2之间时，端部压应力效应对试验结果的影响相对较小。这意味着在这种尺寸比例下，岩体能够承受点荷载，试验数据可能较为准确，不会显著受到边缘应力集中所带来的破坏效应。然而，当高度与直径的比值超出这个范围，端部压应力效应就会变得显著，可能导致试验结果的偏差，因为这种情况下，岩体更容易在局部区域出现应力集中，引发断裂或破碎。 数值模拟是研究这一现象的重要工具，它通过计算机模型再现真实的物理过程，提供了对岩体行为的深入理解。在这个案例中，RFPA 2D软件作为一种有限元分析工具，被用于模拟点荷载下的力学行为，包括裂缝形成、扩展以及声发射的产生，这些都是衡量岩体稳定性的重要指标。 作者还提到了研究工作的资助背景，即龙岩学院校立服务海西面上项目和龙岩学院服务海西建设项目，这表明这项研究旨在提升岩体工程领域的理论和技术水平，以支持和服务于海西地区的建设与发展。 本文的研究对于理解和优化岩石试样的点荷载加载条件，特别是在工程实践中的应用具有实际意义，有助于提高岩石力学试验的精度和可靠性。通过声发射监测与数值模拟的结合，可以为地质结构设计和灾害预防提供科学依据。