在深部岩体开采中,由于岩石材料天然的固有变异性以及其内部预存在的各种缺陷、裂隙、孔洞等软弱面,使得岩石材料的力学性能以及破坏模式有着非常大的不确定性,所以对于含预制裂纹岩石材料的裂纹萌生及扩展模式的研究受到了很多学者的关注。本文通过对含预制裂纹的岩石材料进行二维和三维的数值模拟计算,得到预制裂纹对岩石材料的破坏机理和力学性能的影响。在之前的研究当中,由于各种数值研究方法,如有限差分法、有限元法、数值流形法等方法在模拟高应变率大变形问题方面的缺陷,一种新的方法——无网格法更多的应用于模拟大变形等问题中。顾名思义,无网格法无需生成网格,而是用各个离散的粒子点,并通过这些粒子来承担荷载进而来模拟材料的各种受力情况。本文采用广义粒子动力学法(General Particle Dynamics,GPD法)对含预制裂纹的二维和三维模型进行数值模拟计算,主要的研究内容有:(1)编写优化了GPD程序的前处理程序,将使用Auto CAD平台绘制的模型文件,通过利用C语言编写的程序将其导入到GPD计算程序中,大大方便了二维和三维模型的建立;(2)通过使用核函数近似和粒子近似方法,并引入岩石强度的本构方程,编写了用于模拟计算岩石二维和三维裂纹扩展的GPD程序,并使用Python语言编写了一套用于后处理数据可视化的软件系统;(3)对于岩石材料裂纹扩展的二维模拟计算,选择了两组不同的十字正交裂纹倾角的模型,每组模型当中又包括三种不同的裂纹间距布置模式,得到了:在单轴压缩条件下,十字裂纹之间的连接模式主要是翼形裂纹连接,剪切裂纹的数量和长度都非常小;随着裂纹间距由0mm、10mm、20mm逐渐增加,裂纹的起裂应力和峰值应力降低。此外在裂纹倾角为45°时,对应的起裂应力和峰值应力都相比裂纹倾角为0°时要高;(4)对于岩石材料裂纹扩展的三维模拟计算,选择了相同的裂纹倾角,不同的裂纹间距的三个模型进行模拟计算,结果显示在十字裂纹倾角为45°时三维裂纹萌生扩展中,翼形裂纹占绝大多数,此外还有少量的剪切裂纹产生。裂纹间距对于材料力学性能的影响,随着裂纹间距的增加,裂纹的起裂应力和峰值应力也随之增加。