循环应力损伤对煤体Ⅰ型动态断裂特性的影响
张传玖1
李果2
任建慧1
姚士茂1
李宣良1
1.国能神东煤炭集团有限责任公司 布尔台煤矿, 内蒙古 鄂尔多斯 0172092.国能神东煤炭集团有限责任公司 神东煤炭技术研究院, 陕西 榆林 719315
摘要：为探明循环应力损伤作用对煤体动态断裂特性的影响,对原始及循环应力损伤后的煤体Ⅰ型单边缺口梁试件进行了静态与动态断裂试验研究.通过试验得到:煤体平均动态Ⅰ型断裂韧度(KIC)为0.344 MPa·m1/2,平均Ⅰ型断裂能(GC)为66.99 N/m,较静态煤断裂参数分别提高了1.38倍与1.26倍;经循环应力损伤后煤试件的平均静态KIC值为0.219 MPa·m1/2,平均静态GC为44.26 N/m,较原始煤试件分别降低了12.05％与16.74％;平均动态KIC为0.279 MPa·m1/2,平均动态GC为52.72 N/m,与原始煤试件冲击断裂试验结果相比,分别降低了20.90％与21.30％.试验结果表明,循环应力对煤体的动静态断裂力学参数均具有劣化影响,且煤试件动态断裂力学参数的劣化程度更高,证明煤体动态断裂行为对循环应力损伤作用更加敏感.同时,原始及循环应力损伤后煤试件动态断裂破坏的分形维数分别为1.32与1.21,即原始煤试件在冲击载荷作用下断裂破碎的更加复杂,冲击动力学显现的更加充分.此外,基于黏聚裂纹模型的煤体Ⅰ型动态断裂数值计算结果与试验结果相符,表明黏聚裂纹模型能够对煤体动态断裂过程进行有效表征.研究成果可为具为相似特性的煤体提供参考.
关键词：冲击载荷断裂韧度分形维数黏聚裂纹模型
分类号：TU45(土力学、地基基础工程)
论文发表日期：2024-04-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：11( 1-11 )
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