专业：采矿112班
课程：岩石力学数值实验
学号：1108010115
姓名：赖乾磊
老师：左宇军
岩石力学数值实验
一、验实的目的及要求：
熟悉RFPA软件的特点，掌握RFPA软件的使用方法并能运
用其解决一定的实际问题。通过实验得出非均匀性岩石力学性质单轴压缩的：①应力-应变曲线 ②强度曲线 ③破坏模式
二、实验的条件：
RFPA-2D实验软件、岩石破裂过程数值试验指导书。
三、实验的原理：
RFPA是一种基于有限元应力分析和统计损伤理论的材料破裂过程分析数值计算方法，是一个能够模拟材料渐进破裂直至失稳全过程的数值实验工具。其基本思路是：
1、岩石介质模型离散化成有细观基元组成的数值模型，岩石介质在细观上是各向同性的弹-脆性介质。
2、假定离散化后的细观基元的力学性质服从某种统计分布规律分布，由此建立细观与宏观介质力学性能的联系。
3、按弹性力学中的基元线弹性应力、应变求解方法，分析模型的应力、应变状态。RFPA利用线弹性有限元方法作为应变计算器。
4、引入适当的基元破坏准则（相变准则）和损伤规律，基元的相变临界点用修正的Coulomb准则。
5、基元的力学性质随演化的发展是不可逆的。 6、基元相变前后均为线弹性体。
7、岩石介质中的裂纹扩展是一个准静态过程，忽略因为快速扩展而引起的惯性力
四、实验的步骤：
打开软件后新建2D的模型类型，平面静力学分析的分析类型。在预处理器中的网格生成法选择结构化生成法。
在结构化生成器中需要设置以下数值：均匀网格中需设置模型宽度W为50,列数m为50，其余的数值不变。初始材料选择实体材料。弹性力学特性参数中需要设置的数值有：弹性模量均值度为1.5，弹性模量均值60000，泊松比均值度150，泊松比平均值0.2，其余值不变。需设置的破坏性参数有：压变系数200，强度准则选择Mohr-Coulomb,残余阀值系数0.1，其余的系数不变。设置完后点确定即可。
下一步为施加载荷，其中加载方式选用单轴压缩，加载条件为位移控制加载，每一步的加载量为0.001mm，则需要将单步增量改为-0.001mm。这样就可完成加载。
求解控制信息时将总加载步数设置为250，不需计算步中步。求解控制信息中除了总加载步外，其余值均不需改动，保留原值即可。确定后点击连续运算就可以开始进行模拟试验计算。
五、实验的数据及图表： ①应力数据表及应力曲线图：
由应力数据表及应力分布曲线图可以看出在岩石破坏前不论是在X方向还是在Y方向上的应力都在不断的增加，且呈线性关系。当应力达到岩石的破坏强度点，岩石破坏后，其应力急剧减小。
下图为最终步Y方向应力情况。
②应变数据表及应变曲线图