相邻巷道围岩动态裂纹起裂与扩展行为研究

O346%TU45; 为研究冲击荷载下相邻巷道截面周边岩体动态裂纹起裂与扩展的力学行为特性,借助新型数字激光动态焦散线实验系统,使用类岩石介质材料P MMA制作双截面巷道模型进行冲击实验,并基于ABAQUS数值模拟平台对裂纹扩展过程进行仿真.结果表明:当相邻截面预制裂纹偏转角度分别为45°、22.5°、0°、-22.5°、-45°时,裂纹起裂时的动态应力强度因子不同.裂纹起裂后的动态应力强度因子变化有一个"平台段",持续时间为160μs左右;当右侧裂纹逐渐远离左侧截面时,左侧裂纹起裂后的扩展速度会有所增大.双截面巷道动态裂纹起裂扩展时,相邻截面会在一定程度上影响动态应力强度...

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Published in矿业科学学报 Vol. 6; no. 5; pp. 558 - 568
Main Authors 杨立云, 张飞, 陈思羽, 胡桓宁, 汪自扬, 林长宇
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 01.10.2021
Subjects
冲击荷载
裂纹扩展
数值模拟
应力强度因子
焦散线
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ISSN2096-2193
DOI10.19606/j.cnki.jmst.2021.05.005

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Summary:O346%TU45; 为研究冲击荷载下相邻巷道截面周边岩体动态裂纹起裂与扩展的力学行为特性,借助新型数字激光动态焦散线实验系统,使用类岩石介质材料P MMA制作双截面巷道模型进行冲击实验,并基于ABAQUS数值模拟平台对裂纹扩展过程进行仿真.结果表明:当相邻截面预制裂纹偏转角度分别为45°、22.5°、0°、-22.5°、-45°时,裂纹起裂时的动态应力强度因子不同.裂纹起裂后的动态应力强度因子变化有一个"平台段",持续时间为160μs左右;当右侧裂纹逐渐远离左侧截面时,左侧裂纹起裂后的扩展速度会有所增大.双截面巷道动态裂纹起裂扩展时,相邻截面会在一定程度上影响动态应力强度因子和扩展速度.右侧裂纹尖端靠近左侧裂纹时,后者的起裂韧度降低,即较容易起裂.
ISSN:2096-2193
DOI:10.19606/j.cnki.jmst.2021.05.005