基于弹塑性理论的落石碰撞恢复系数和峰值冲击力研究

基于弹塑性理论的落石碰撞恢复系数和峰值冲击力研究

论文摘要

考虑土体的弹塑性特征,利用经典接触理论,假设在法向与切向相互独立的基础上,根据入射条件,提出了一种计算切向力的新模型。推导了落石碰撞过程中的能量恢复系数和冲击力的计算公式;得到以初始入射速度和入射角为变参量下的恢复系数和冲击力的变化规律。结果表明:当入射速度相同时,恢复系数与入射角呈正相关;当冲击入射角相同时,恢复系数与速度呈负相关,而冲击力与速度呈线性正相关;落石回弹的运动状态取决于初始入射条件,通过坡面条件及入射条件对可能掉落的危岩体进行运动形态的判别;目前普遍采用的Thornton速度恢复系数偏大,会造成防护结构的失效或材料浪费。

论文目录

  • 1 落石碰撞过程机理
  •   1.1 弹性加载过程
  •   1.2 塑性加载阶段
  •   1.3 回弹卸荷阶段
  • 2 切向冲击过程计算
  •   2.1 切向冲击力
  •   2.2 切向恢复系数
  • 3 工程算例分析
  •   3.1 恢复系数与速度的关系
  •   3.2 速度与冲击力的关系 (见图5)
  •   3.3 恢复系数与入射角的关系
  • 4 结 论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 梅雪峰,胡卸文,罗刚,杜映锦,马洪生,吴建利

    关键词: 落石,斜碰撞,能量原理,冲击力,恢复系数

    来源: 振动与冲击 2019年08期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学

    专业: 地质学,工业通用技术及设备

    单位: 西南交通大学地球科学与环境工程学院,西南交通大学高速铁路运营安全空间信息技术国家地方联合工程实验室,四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院

    基金: 国家重点研发计划(2018YFC1505401),四川省自然资源厅“8.8”九寨沟地震灾区生态化地质灾害防治重大科技支撑研究课题(KJ-2018-20),国家自然科学基金(41372293,41672283,41731285),四川交通建设科技项目(2015A1-3-01)

    分类号: P642.21

    DOI: 10.13465/j.cnki.jvs.2019.08.003

    页码: 14-20

    总页数: 7

    文件大小: 950K

    下载量: 383

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