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摘要
岩爆突变失稳时刻的动力行为及其能量演化是揭示岩爆形成机制的关键。参考失稳理论和刚度理论设计岩爆-围岩组合体试样的三维离散元数值模型，并通过二次开发实现系统能量演化过程的可视化，成功模拟了岩爆的抛掷现象，据此研究岩爆突变点处系统失稳的时序特征、自发性静动状态转换的动力学行为和系统能量演化之间的关联，探讨岩爆的动力灾变机制。结果表明：在岩爆突变点岩爆体到达峰值应力略早于围岩体，岩爆体峰值后自身的破裂软化形成了对围岩体的主动卸荷，使其应力由增变降；被卸荷的围岩体发生向岩爆体的快速回弹变形，并通过做功使自身储存的弹性能向岩爆体汇聚，两者的能量被岩爆体瞬间一并释放，引发块体的抛掷；在此过程中两子系统相互作用形成的正反馈调节机制，使破裂过程逐步加快，最终引发动态失稳。
- 出版日期2023
- 单位土木工程学院; 同济大学; 岩土及地下工程教育部重点实验室
