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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학술저널
- 저자정보
- 발행연도
- 2021.12
- 수록면
- 593 - 609 (17page)
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본 연구에서는 입자기반 개별요소모델(grain-based distinct element model, GBDEM)을 이용하여 결정질 암석 내 포함된 균열의 열-역학적 거동을 평가할 수 있는 수치해석기법을 제시하고 열에 의한 균열의 미끄러짐 거동을 해석하였다. 이는 DECOVALEX-2023 프로젝트 Task G의 일환으로 수행된 벤치마크 모델링 연구로, Task G는 결정질 암반 내 균열의 열-수리-역학적 복합거동을 해석하기 위한 수치해석기법을 개발하는 데에 목표가 있다. 여기에서는 Voronoi diagram을 이용하여 다면체 개별입자의 집합체로서 해석모델을 생성하고, 입자 및 입자간 접촉에서 발생하는 열-역학적 거동을 개별요소프로그램인 3DEC을 통해 해석하였다. 암석 시험편의 탄성거동을 재현하기 위하여 등가연속체 개념을 적용하여 입자와 접촉의 미시물성을 산정하였으며, 균열에 상응하는 접촉에는 Coulomb slip model을 부여하여 인장강도와 전단강도를 갖는 불연속면을 모사하였다. 경계응력과 열응력에 의한 균열의 거동을 수치적으로 모델링하였으며, 경계조건에 따라 균열의 미끄러짐이 발생하는 열-역학적 메커니즘을 정량적으로 분석하였다. 해석 결과, 본 연구에서 제시한 해석모델이 암석 내 열팽창과 열응력의 증가, 균열 응력과 변위, 경계조건의 영향 등을 합리적으로 재현하고 있음을 확인하였다. 본 연구의 해석모델은 Task G에 참여하는 국외 연구팀들과의 의견 교류와 워크숍을 통해 지속적으로 개선하는 한편, 향후 실내실험에 적용하여 타당성을 검증할 예정이다.
목차
ABSTRACT
초록
1. 서론
2. 해석 개요
3. 해석 결과
4. 요약 및 결론
REFERENCES
참고문헌 (18)
참고문헌 신청
Fu, T. F / 2020 / Mesoscopic time-dependent behavior of rocks based on three-dimensional discrete element grain-based model / Computers and Geotechnics 121:103472
Geuzaine, C / 2009 / Gmsh : A 3-D finite element mesh generator with built-in pre-and post-processing facilities / International journal for numerical methods in engineering 79(11):1309~1331
Ghazvinian, E / 2014 / 3D random Voronoi grain-based models for simulation of brittle rock damage and fabric-guided micro-fracturing / Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering 6(6):506~521
IAEA / 2011 / Geological disposal facilities for radioactive waste / IAEA
Itasca Consulting Group Inc / 3DEC (3 Dimensional Distinct Element Code) online manual
Geuzaine, C / 2009 / Gmsh : A 3-D finite element mesh generator with built-in pre-and post-processing facilities / International journal for numerical methods in engineering 79(11):1309~1331
Ghazvinian, E / 2014 / 3D random Voronoi grain-based models for simulation of brittle rock damage and fabric-guided micro-fracturing / Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering 6(6):506~521
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