三轴应力下煤岩损伤-能量演化特征研究

三轴应力下煤岩损伤-能量演化特征研究

论文摘要

为有效预防煤岩动力灾害,利用含瓦斯煤热-流-固耦合三轴伺服渗流试验装置对煤岩进行三轴压缩试验,研究三轴应力下煤岩的变形破坏特征及损伤过程中的能量演化机制;建立煤岩损伤本构模型;构建损伤-能量耦合数学表达式。结果表明:不同围压下煤岩偏应力-应变曲线的变化趋势基本一致;煤岩在变形破坏过程中,能量转换形式随变形破坏规律呈现阶段性变化;围压对煤岩的能耗特征有较大的影响,煤岩吸收的总能量、弹性能、耗散能的增长速率均随围压的增大而增大,且在峰值偏应力点处,随着围压的增大,临界破坏点总能量、储能极限、临界破坏点耗散能线性增大;能量耗散是造成煤岩内部结构产生损伤的主要原因,耗散能随损伤变量的增大总体上呈S型变化。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 试验
  •   1.1 煤样制备
  •   1.2 试验方案
  • 2 煤岩损伤-能量演化关系
  •   2.1 煤岩损伤本构模型
  •   2.2 煤岩损伤-能量演化机制
  • 3 结果分析及模型验证
  •   3.1 三轴应力下煤岩应力-应变特征
  •   3.2 煤岩损伤本构模型验证
  • 4 煤岩损伤与能量演化特征
  •   4.1 能量特征分析
  •   4.2 围压对能量演化的影响
  •     4.2.1 总能量与围压的关系
  •     4.2.2 弹性能与围压的关系
  •     4.2.3 耗散能与围压的关系
  •   4.3 煤岩损伤与能量关系
  • 5 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 李波波,张尧,任崇鸿,杨康,李建华,许江

    关键词: 三轴应力,煤岩损伤,力学特性,本构模型,能量特征

    来源: 中国安全科学学报 2019年10期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 矿业工程

    单位: 贵州大学矿业学院,贵州大学喀斯特山区优势矿产资源高效利用国家地方联合工程实验室,重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室

    基金: 国家自然科学基金资助(51804085,51911530203),贵州省科技计划项目(黔科合平台人才[2018]5781号)

    分类号: TD315.3

    DOI: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2019.10.015

    页码: 98-104

    总页数: 7

    文件大小: 287K

    下载量: 161

    相关论文文献

    标签:;  ;  ;  ;  ;  

    三轴应力下煤岩损伤-能量演化特征研究
    下载Doc文档

    猜你喜欢