海底多金属硫化物材料本构模型研究

为得到适用于数值模拟的海底多金属硫化物材料本构模型,针对海底多金属硫化物试样进行了不同围压下的单/三轴压缩实验,得到物理力学特性参数,对比分析常用描述岩石物理力学行为的本构模型及岩石微元强度准则,选择了合适的材料本构模型并确定了相应参数,并通过单个单元的仿真验证了模型的正确性,且仿真结果表明当海水围压超过20~25MPa区间内的某特定值时,多金属硫化物将会产生明显的脆-延转化。进一步基于该模型开展了高围压条件下双截齿切削海底多金属硫化物数值模拟的动力学特性研究,仿真结果表明随着围压增大,截齿受到的截割阻力及进给阻力显著增大,载荷波动性降低。