1.题目：
Mechanical Behavior and Fracture Evolution Mechanism of Composite Rock Under Triaxial Compression: Insights from Three-Dimensional DEM Modeling
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三轴压缩作用下复合岩力学行为及裂缝演化机理——基于三维DEM建模的见解
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2.创新点：
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复杂的三维离散单元横向模型捕捉了预期的力学行为和开裂特性
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现有的横向各向同性岩层（一种特殊的地质学）的研究主要集中在其力学特征上;然而，对其断裂过程和损伤微观机制的研究相对有限。
为了弥补这一不足，本研究利用离散单元（PFC3D）建立了三维数值模型，重点研究了围压（0、5、10、15和20 MPa）和层流倾角（θ0°， θ15°， θ30°， θ45°， θ60°， θ75°和 θ90°）对复合岩石的破坏行为。为了证明仿真的准确性，将数值仿真得到的应力-应变曲线和极限失效模式与先前的实验室力学测试结果和X射线CT图像进行了比较。使用光滑接头接触模型的数值模型可以很好地模拟实验室结果。数值模拟结果表明，围压和层流角对试件内部裂纹演化模式有显著影响。随着围压的增加，内部裂纹由集中分布变为离散分布。具有θ的试样内部裂纹0°和 θ90°层状倾斜从软岩中出现，最终延伸到硬岩，而倾斜的试样从层状面开裂，最后扩散到岩基质，这可以通过裂纹数量增加的图形来解释。此外，通过排列测量圆对软硬岩的内主应力和切向应力进行监测，发现切向应力是两种岩石类型力学行为差异的根本原因。
4.引言：
各向同性岩石在岩土工程中经常遇到，横向各向同性岩石是最典型的，主要在沉积岩和变质岩中。横向各向同性层状岩体岩土工程面临的挑战包括研究采矿和隧道掘进中滚刀开挖的可行性和周围岩石的稳定性，探索大型分层边坡的稳定性，层状岩层中大型设施（水电站、核废料厂、军事基地）的基础安全研究，以及页岩气等能源开采问题的研究。
天然气和石油。不同岩层的复杂破坏模式以及具有不同层流趋势的各向异性岩体的变形、强度和渗透率的变化，是由于方向依赖性和多个弱层的存在而产生的。
目前，结果仅限于二维数值模拟，很难反映真实岩石的力学特性，也无法扩展到适合工程的更大比例模型。因此，3D建模已成为近年来研究的热门话题;
Park等（2018）首次尝试通过三维粘结离散单元建模模拟横向各向同性岩石的三轴试验，但仅分析了基本的力学行为和破坏模式。同时，Zhang等（2019）在三维矩形模型中采用SJM来获得各向异性岩石的变形和破坏行为;讨论了内部裂缝的空间分布和方向;结果表明：随着围压的增加，开裂模式以拉伸裂纹为主，以剪切裂纹为主;到目前为止，关于横向各向同性岩石的三维建模的研究很少，尤其是标准复合岩石试样的三维三轴压缩模拟。
因此，
本文提出了一种横向各向同性复合岩状试样的三维过程。
然后，根据Yang等人（2019b）完成的实验室实验结果，对平行键合接触和平滑接接头接触的微观参数进行了校准。对7种不同倾角的复合岩状试件进行了三轴压缩试验的模拟。随后，结合一系列X射线CT图像，分析了三维复合岩模型的内部裂纹扩展过程以及损伤模式和破坏机理，同时讨论了软硬岩层在压缩过程中的主应力和剪切应力特征，揭示了从弱材料到强材料的开裂机理。
6.研究结论：
一系列复合横观各向同性岩石的三维离散粒子模型被建立，用于研究软硬岩之间的力学性质、内部裂纹行为和内部应力状态。
研究结果总结如下：
1.
围压和层理倾角对复合岩状材料的峰值强度有显著的规律性影响，随着层理倾角的增加呈现出“U”型变化，并在不同围压下满足摩尔定律。
