Lithophysaeは、凝灰岩が冷却されて形成される間に出来たくぼんだ泡状の空間です。 凝灰岩の中のこれらの空間は、予測できない現象を誘発する可能性があります。 そこで、lithophysaeの体積比がlithophysaeをもつ凝灰岩の機械的性質を特徴づけているという仮説をテストする為にPFC2Dおよび3Dが使用されました。
PFCモデルとしては、パラレルボンドによって接着した粒子集合を凝灰岩試料として模擬します。 lithophysaeは、円または球の空間としてモデル化されます。lithophysaeの、より正確な形状、大きさは今後提案されるかもしれませんが、ここでは初期評価として円または球として表現しています。

ヤング率および圧縮強度を算定する為に、異なる空隙率をもつ一連の供試体モデルを作成し解析が行われています。ヤング率と強度は空隙率の増加によって減少します。これらの解析結果より、以下のような多くのメカニズムを把握することができます。空隙は強度に影響を与える（軟化に対する影響）／空隙による応力集中は引張り破壊を引き起こす原因となる（強度低下に対する影響）／空隙が増えると脆弱性的でなく、ポストピークの耐力を減少させる（荷重の再配分）。

PFCモデルは、実験で観察される破砕によって起こる物質の引張り破壊という破壊メカニズムを正確に再現します。
PFCモデルにより、lithophysaeの体積率の増加に伴う強度とヤング率の減少を説明することができます。 さらに、PFC2Dでの結果とPFC3Dでの結果には良い相関性があります。

これらのモデリング結果は、一般的な岩石の特性及び破壊メカニズムの基本的な知見が得られたことを証明しています。

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