基于Hertz理论的泥石流块石冲击力修正系数研究

作者：陈剑; 王全才; 王浩; 陈颖骐; 李俊

来源：振动与冲击, 2017, 36(16): 26-31.

DOI：10.13465/j.cnki.jvs.2017.16.004

• 泥石流
• 块石冲击力
• 修正系数
• Hertz接触力学
• Thornton弹塑性假设

基于Hertz弹性碰撞理论的修正公式是计算泥石流块石冲击力的有效方法之一,但公式中的修正系数目前尚无具体的量化方法。在Hertz接触理论和Thornton弹塑性假设的基础上,建立了泥石流块石冲击构筑物的计算模型,推导了修正系数的表达式。研究表明,修正系数是材料强度、泥石流块石尺寸和速度的函数而非一个常量,其随泥石流块石冲击速度的增加而减小,随泥石流块石半径、构筑物材料强度的增加而增加。板子沟泥石流沟防治工程计算结果显示,修正冲击力仅为Hertz弹性碰撞冲击力的15.58%。当泥石流块石冲击速度小于3 m/s,修正系数大于0.20;当泥石流块石冲击速度大于3 m/s,修正系数介于0.100.20,计算结果与实践估计较为一致。

• 单位
  中国科学院大学; 河南大学; 中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所