煤樣三軸循環(huán)加卸載力學(xué)特征顆粒流模擬
本文關(guān)鍵詞:煤樣三軸循環(huán)加卸載力學(xué)特征顆粒流模擬 出處:《煤炭學(xué)報(bào)》2016年03期 論文類型:期刊論文
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【摘要】:基于煤樣常規(guī)三軸試驗(yàn),使用顆粒流程序PFC得到了一組能夠較真實(shí)反映煤樣宏觀力學(xué)行為的細(xì)觀參數(shù)。在此基礎(chǔ)上,對(duì)煤樣進(jìn)行不同圍壓下循環(huán)加卸載顆粒流模擬試驗(yàn),分析了不同圍壓下煤樣的宏觀參數(shù)、裂紋擴(kuò)展過程及其之間的關(guān)系。通過分析彈性模量和塑性應(yīng)變隨加載軸向應(yīng)變的變化規(guī)律,表明彈性模量隨加載軸向應(yīng)變先增大后減小、塑性應(yīng)變隨加載軸向應(yīng)變先穩(wěn)定增加后快速變化,證明了使用顆粒流程序模擬循環(huán)加卸載是可行的。其后對(duì)循環(huán)加卸載過程進(jìn)行分析,結(jié)果表明裂紋數(shù)目的非"記憶"行為隨加載的進(jìn)行逐漸加強(qiáng),峰后微裂紋主要產(chǎn)生于宏觀裂紋之間的相互摩擦。結(jié)合裂紋在試樣內(nèi)的破裂過程分析,表明剪切帶的形成是造成彈性模量和塑性應(yīng)變出現(xiàn)拐點(diǎn)的主要原因,對(duì)試樣在循環(huán)荷載作用下的破裂過程有了一定的認(rèn)識(shí)。
[Abstract]:Based on the conventional triaxial test of coal samples, a set of meso-parameters which can truly reflect the macroscopic mechanical behavior of coal samples are obtained by using the particle flow program PFC. The particle flow simulation test under different confining pressure was carried out, and the macroscopic parameters of coal sample under different confining pressure were analyzed. By analyzing the variation of elastic modulus and plastic strain with the axial strain, it is shown that the elastic modulus increases first and then decreases with the axial strain. The plastic strain firstly increases steadily and then changes rapidly with the loading axial strain, which proves that it is feasible to simulate cyclic loading and unloading by using particle flow program, and then the cyclic loading and unloading process is analyzed. The results show that the non-memory behavior of the number of cracks increases gradually with the loading, and the micro-cracks after the peak are mainly produced by the mutual friction between the macroscopic cracks, and the fracture process of the cracks in the specimen is analyzed. It is shown that the formation of shear band is the main cause of the inflection point of elastic modulus and plastic strain, and the fracture process of the specimen under cyclic load is well understood.
【作者單位】: 中國礦業(yè)大學(xué)深部巖土力學(xué)與地下工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】:國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(41272344) 江蘇省杰出青年基金資助項(xiàng)目(BK20150005)
【分類號(hào)】:TD315
【正文快照】: 在自然環(huán)境及工程長(zhǎng)期的運(yùn)行條件下,巖石經(jīng)常受到循環(huán)荷載的作用,如地質(zhì)運(yùn)動(dòng)、隧道及硐室的開挖與支護(hù)、煤礦的開采,而且?guī)r土工程結(jié)構(gòu)在使用過程中更是經(jīng)常受到反復(fù)加卸載的作用。尤其在煤礦開采時(shí),由于不斷地打眼放炮及地應(yīng)力不斷地重新分布,造成巖體工程不斷受到循環(huán)荷載的
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,本文編號(hào):1406215
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