不同长径比煤样动力学特征及本构模型

TD315; 为研究冲击荷载下不同长径比煤样的动力学性能,借助改进的霍普金森压杆实验装置(?75 mm),开展6个冲击等级(4.18～8.03 m/s)、4种长径比(0.33～1.33)下的冲击压缩实验,并结合灰色关联理论分析动力学参数与长径比之间的关联性,建立基于力学机制、Weibull分布、D-P准则的4参数单轴煤岩强度型统计损伤模型.研究表明:① 煤样长径比与应变率、动抗压强度、耗散能均呈二次函数关系,且耗散能随长径比增加而降低;与电磁能呈一次函数关系,且保持正相关.② 煤样长径比对动力学参数的影响排序为:电磁能(0.88)>动抗压强度(0.84)>耗散能(0.81)>...

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Published in矿业科学学报 Vol. 8; no. 2; pp. 190 - 201
Main Authors 解北京, 栾铮, 陈冬新, 钟诗晴
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院,北京 100083 2023
Subjects
长径比
损伤本构模型
灰色关联
霍普金森压杆
应变率
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ISSN2096-2193
DOI10.19606/j.cnki.jmst.2023.02.006

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Summary:TD315; 为研究冲击荷载下不同长径比煤样的动力学性能,借助改进的霍普金森压杆实验装置(?75 mm),开展6个冲击等级(4.18～8.03 m/s)、4种长径比(0.33～1.33)下的冲击压缩实验,并结合灰色关联理论分析动力学参数与长径比之间的关联性,建立基于力学机制、Weibull分布、D-P准则的4参数单轴煤岩强度型统计损伤模型.研究表明:① 煤样长径比与应变率、动抗压强度、耗散能均呈二次函数关系,且耗散能随长径比增加而降低;与电磁能呈一次函数关系,且保持正相关.② 煤样长径比对动力学参数的影响排序为:电磁能(0.88)>动抗压强度(0.84)>耗散能(0.81)>应变率(0.78).③ 基于Weibull分布、D-P准则构建初始本构模型,并借助动抗压强度σmax与应变率、长径比n的关系修正,进而对比实验应力-应变曲线,验证模型可靠性(R2>0.91).
ISSN:2096-2193
DOI:10.19606/j.cnki.jmst.2023.02.006