Wang Z ,Zhang C .“Computational modelling of microwave-induced fractures in igneous rocks using phase field method”International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences,2024,176105719-.

https://doi.org/10.1016/j.ijrmms.2024.105719

研究引入了一种基于正则化相场法的简化热力学模型，用于模拟微波预处理岩石的热诱导断裂。热力学模型包括为评估断裂而开发的三个主要部分：通过热平衡方程确定岩石样品的产生；第二部分通过考虑温度变化引起的热应力来计算热诱导应力；第三部分使用相场方程计算微波加热引起的断裂。结合这三个部分，可以模拟热诱导应力导致的岩石断裂。第一个模拟是陶瓷的淬火测试，以验证相场方法在热动力断裂建模中的可靠性。然后，提出微波诱导的断裂示例，并与微波测试结果进行比较。从数值分析和实验结果中达成了良好的一致性，这证明了拟议的热动力耦合断裂（相场）模型用于模拟热动力断裂的可行性。进一步发现，在相同的能量输入下，功率水平对影响裂缝至关重要。更具体地说，更高的功率水平会导致热梯度的不均匀性增加，最终会导致更高的应力梯度和更多的裂缝。此外，能源利用率在更密集的微波功率水平下显著提高。开发的模型丰富了对微波辐照产生的裂缝的理解，并推进了微波辅助岩石破损技术在工业和学术界中的应用。