煤岩组合体峰后渐进破坏特征与非线性模型

TU452; 利用煤岩组合体的单轴和三轴压缩试验结果,基于轴向裂纹应变,分析了其峰后渐进破坏特征.在此基础上,通过将峰后阶段的煤岩组合体概念化为裂纹体和基体两部分,建立了考虑自然应变的裂纹体在峰后裂纹贯通阶段的本构模型,然后考虑基体的弹性变形,最终得到煤岩组合体峰后阶段的非线性应力-应变关系.实例验证表明,该模型能较好地反映煤岩组合体峰后应变软化行为和残余强度.对模型的2个参数进行分析,结果表明:轴向裂纹扩展应变极值在单轴压缩时取得最大值,围压存在时远小于最大值;等效非弹性柔度与轴向裂纹扩展应变极值存在负相关关系,与能量跌落系数大致存在线性相关关系,表明等效非弹性柔度可间接评价煤岩组合体峰后破...

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Published in煤炭学报 Vol. 43; no. 12; pp. 3265 - 3272
Main Authors 左建平, 宋洪强, 陈岩, 李彦红
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,北京100083 01.12.2018
中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室,北京100083%中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,北京,100083
Subjects
轴向裂纹应变
等效非弹性柔度
煤岩组合体
裂纹体
峰后本构模型
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ISSN0253-9993
DOI10.13225/j.cnki.jccs.2018.0292

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Summary:TU452; 利用煤岩组合体的单轴和三轴压缩试验结果,基于轴向裂纹应变,分析了其峰后渐进破坏特征.在此基础上,通过将峰后阶段的煤岩组合体概念化为裂纹体和基体两部分,建立了考虑自然应变的裂纹体在峰后裂纹贯通阶段的本构模型,然后考虑基体的弹性变形,最终得到煤岩组合体峰后阶段的非线性应力-应变关系.实例验证表明,该模型能较好地反映煤岩组合体峰后应变软化行为和残余强度.对模型的2个参数进行分析,结果表明:轴向裂纹扩展应变极值在单轴压缩时取得最大值,围压存在时远小于最大值;等效非弹性柔度与轴向裂纹扩展应变极值存在负相关关系,与能量跌落系数大致存在线性相关关系,表明等效非弹性柔度可间接评价煤岩组合体峰后破坏的脆性程度;等效非弹性柔度比轴向裂纹扩展应变极值对煤岩组合体峰后破坏行为的影响更明显.
ISSN:0253-9993
DOI:10.13225/j.cnki.jccs.2018.0292