Анализ взаимодействия раздробленной породы с потоком газа при моделировании взрыва

В данном исследовании предпринята попытка приспособить комбинированную методологию конечных дискретных элементов для объединения уравнений газовой динамики и состояния деформирования твердого тела с целью разработки численного метода моделирования процессов в хрупких твердых средах, таких как горные породы. Используется стандартный метод конечных элементов с учетом разупрочнения при моделировании инициирования и распространения трещин в твердом теле, возникающих под действием высокого давления в газе. Это переменное высокое давление определяется уравнениями сохранения массы и импульса газа. Поведение газа полностью увязано с деформациями в твердом теле, которые изменяют плотность и пористость, входящие в уравнения газовой динамики, и основано на новых модификациях подхода, предложенного авторами данной работы в их недавних публикациях. Модель течения детонационного газа учитывает пространственное распределение давления и массы детонационного газа в пределах сложной геометрии трещиновато-раздроблнной твердой (горной) породы. Полные нелинейности геометрии и материала учитываются за счет использования полностью деформируемой сетки метода конечных элементов и анализа трещиновато-раздробленных дискретных элементов. Используются методы локальной адаптивной перестройки (обогащения) сетки для геометрического моделирования распространения трещин.