原理功能

CASRock基本原理：

CASRock综合弹脆塑性力学、岩体力学、工程地质、断裂力学和细胞自动机等多学科交叉，采用从局部出发求解工程岩体破裂问题，其基本的组成部分包括：细胞自动机组件、声发射定义、材料非均质表征、元胞力学模型等。

CASRock 模拟工程岩体破裂过程具有以下特点：

  • 可仅对单个细胞进行，不必将整体结构作为偏微分方程边值问题处理和形成整体刚度矩阵并求解大型线性方程组，故建模简单，计算工作量小；
  • 可以方便地考虑工程岩体的非均质性以及内部赋存的缺陷；
  • 细胞自动机还具有内禀的并行性，因此算法易于实现并行化；
  • 可以运用岩体破裂程度RFD和局部能量释放率LERR开展工程稳定性评价；
  • 采用二阶Hermite光滑插值方法处理不光滑函数，使得偏导数和二阶偏导数计算更加连续准确；
  • 针对线性方程组的求解采用Sivan Toledo递归迭代LUP分解算法，克服奇异系数矩阵求解误差大的缺陷。

CASRock V1.0可实现如下功能：

  • 不同应力条件下非均质岩石的破裂过程与机理；
  • 岩石裂隙扩展过程模拟；
  • 细胞自动机还具有内禀的并行性，因此算法易于实现并行化；
  • 工程岩体稳定性分析；
  • 片帮、岩爆、冲击地压等工程灾害危险性评估；
  • 隧道及地下结构支护与优化设计。