煤矿泥岩冲击动态力学特性与破裂破碎特征分析

煤矿泥岩冲击动态力学特性与破裂破碎特征分析

论文摘要

煤矿巷道围岩在采掘过程中受多种动载作用,为了研究动载对围岩破坏变形的影响,通过直径50 mm分离式Hopkinson试验装置开展不同冲击气压下煤矿常见泥岩在冲击荷载作用下的动态力学特性和破裂破碎特征试验,研究了不同冲击气压状态下试件应力应变特征、破坏形态和试件动态强度随应变率增长规律,分析了试验过程中应力波传播与试件裂纹扩展的关系。结果表明:在设定的试验条件下,泥岩试件的加载率、应变率和峰值应变均表现出随冲击气压的增大而增大;试件的动态单轴抗压强度随着应变率的增加呈现指数型增长,表现出强应变率效应;试件在反射应力波与透射应力波共同作用下,产生环向拉裂破坏和轴向劈裂破坏。

论文目录

  • 1 SHPB试验原理与理论基础
  •   1.1 SHPB试验装置与基本原理
  •   1.2 试样制备与试验
  • 2 SHPB冲击试验与结果
  •   2.1 典型泥岩应力波时程曲线
  •   2.2 不同冲击气压状态下试件的加载率与应变率
  •   2.3 不同冲击气压状态下试件的破坏形态
  •   2.4 动态抗压强度
  •     (1) 试件的应力应变时程曲线
  •     (2) 泥岩动态强度与应变率的关系
  • 3 应力波传播规律
  •   3.1 霍普金森压杆中应力波传播规律
  •   3.2 泥岩试样应力平衡检验与泥岩破裂
  • 4 结 论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 王梦想,汪海波,宗琦

    关键词: 煤矿泥岩,应变率,破碎特性

    来源: 振动与冲击 2019年04期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑

    专业: 矿业工程

    单位: 安徽理工大学土木建筑学院

    基金: 国家自然科学基金(51274009,51404010),安徽省高校自然科学研究重大项目(KJ2017ZD11)

    分类号: TD324

    DOI: 10.13465/j.cnki.jvs.2019.04.022

    页码: 137-143

    总页数: 7

    文件大小: 1851K

    下载量: 239

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