不同加載速率下類煤巖力學(xué)特性及損傷演化規(guī)律研究
本文選題:煤巖破壞 切入點(diǎn):煤巖變形 出處:《煤炭科學(xué)技術(shù)》2017年10期 論文類型:期刊論文
【摘要】:為研究加載速率對(duì)試件強(qiáng)度、變形以及破壞形式的影響,利用剛性試驗(yàn)機(jī)對(duì)類煤巖試件進(jìn)行了不同加載速率的單軸壓縮試驗(yàn)。借助于顆粒離散元程序PFC建立了煤巖平行黏結(jié)顆粒模型,并對(duì)不同加載速率下試件內(nèi)部損傷破裂的聲發(fā)射信息進(jìn)行了實(shí)時(shí)記錄;基于數(shù)值模型的聲發(fā)射信息建立了煤巖損傷演化方程。結(jié)果表明:隨著加載速率的增大,試件單軸抗壓強(qiáng)度增大,并且試件破壞形態(tài)從多宏觀斷裂面的Ⅹ形、V形、Y形向單一宏觀斷裂面轉(zhuǎn)變,整體破碎程度降低;隨著加載速率的增大,試件變形破裂過程中,應(yīng)力峰值附近的聲發(fā)射率明顯升高,表現(xiàn)出聲發(fā)射活動(dòng)更為劇烈;試件損傷演化過程基本上分為初始損傷階段、損傷穩(wěn)定發(fā)展階段和損傷迅速發(fā)展階段,加載速率對(duì)損傷演化的影響主要集中于損傷穩(wěn)定發(fā)展階段,即加載速率越大,試件越早進(jìn)入損傷穩(wěn)定發(fā)展階段。
[Abstract]:In order to study the effect of loading rate on the strength, deformation and failure form of the specimen, Uniaxial compression tests of coal-like rock specimens at different loading rates were carried out by means of a rigid testing machine. A model of coal and rock parallel bonding particles was established by means of particle discrete element program (PFC). The acoustic emission information of the internal damage and rupture of the specimen under different loading rates is recorded in real time, and the evolution equation of the damage of coal and rock is established based on the acoustic emission information of the numerical model. The results show that with the increase of the loading rate, the damage evolution equation of coal and rock is established. The uniaxial compressive strength of the specimen increases, and the failure mode of the specimen changes from X shape V shape and Y shape of the multi-macro fracture surface to the single macro fracture surface, and the whole fracture degree decreases, and with the increase of the loading rate, the specimen deformation and rupture process, The acoustic emission rate near the peak stress increases obviously, which shows that the acoustic emission activity is more intense, the damage evolution process of the specimen is basically divided into the initial damage stage, the damage stable development stage and the damage rapid development stage. The effect of loading rate on damage evolution is mainly focused on the stage of damage stability development, that is, the higher the loading rate, the earlier the specimen enters the stage of damage stability development.
【作者單位】: 山東科技大學(xué)礦山災(zāi)害預(yù)防控制省部共建國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地;山東科技大學(xué)礦業(yè)與安全工程學(xué)院;北京科技大學(xué)土木與資源工程學(xué)院;
【分類號(hào)】:TD313
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,本文編號(hào):1577277
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