【摘 要】
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岩石裂纹的扩展是一个经典的不连续问题，常规有限元方法难以实现裂纹扩展过程的仿真模拟。扩展有限元法（XFEM）实现了计算网格与不连续面相互独立，因此模拟移动的不连续面时无需对
【机 构】
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中国科学院地质与地球物理研究所、中国科学院页岩气与地质工程重点实验室,中国矿业大学力学与建筑工程学院
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岩石裂纹的扩展是一个经典的不连续问题，常规有限元方法难以实现裂纹扩展过程的仿真模拟。扩展有限元法（XFEM）实现了计算网格与不连续面相互独立，因此模拟移动的不连续面时无需对网格进行重新剖分。本文介绍了XFEM基本原理和岩石断裂力学常用判据，尝试对岩石类材料单缝I型三点弯曲、单缝剪切和双缝平板实验进行模拟。分析结果表明：扩展有限元模拟岩石类材料断裂问题不受网格划分限制，裂纹以实际应力场分布随机扩展；直观地给出岩样的微裂纹产生、演化，直至完全破坏的全过程，并与实验结果吻合。该方法能够应用到岩石断裂力学方面的研
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