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摘要
为研究煤岩的动态破坏特征和动力损伤特性,首先对煤岩试样进行了SHPB冲击压缩试验,分析了煤岩动态破坏的具体特征,然后在ANSYS/LS-DYNA平台上基于HJC材料模型进行了煤岩SHPB数值试验,对比试验实测值与数值模拟值,通过反演的方式确定了煤岩HJC材料模型的主要参数;最后基于HJC模型,通过数值模拟试验研究了煤岩动态破坏特征和损伤演化过程。研究表明:煤岩的动态破坏为多裂纹破坏,随着冲击速度的增加,煤岩的破碎程度显著增加,并表现出明显的应变硬化特性;HJC模型可以较好地描述煤岩的动态力学特性,只需要少量试验数据就可以通过数值试验反演出HJC模型的关键参数,在工程上简单易行;根据模拟试验的结果发现,煤岩的动态损伤主要发生在应力-应变曲线的卸载段,且损伤主要集中在岩石内部,随着冲击速度的增加,动态损伤越发严重。
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单位陕西铁路工程职业技术学院; 曲阜远东职业技术学院; 郑州市交通规划勘察设计研究院
