基于物理信息神经网络的煤体黏滑冲击动力学分析
王民华1
闫永敢2
1.山西能源学院 矿业工程系,山西 太原 0300062.太原理工大学 矿业工程学院,山西 太原 030024
摘要：目前物理信息神经网络成为工程力学数值计算的新范式,其可以在无标签样本数据的情况下,通过融入神经网络物理机理进行偏微分方程的逼近求解,使用较小计算代价快速进行求解.阐明了物理信息神经网络(PINN)计算原理及进行煤体黏滑冲击控制方程求解框架,并通过算例与显式有限差分求解方法进行求解结果的对比,证实了其求解结果的有效准确性.以晋华宫矿 12 号煤层工作面为研究背景,进行了煤体黏滑冲击动力数值模拟,从数值模拟的手段得到了煤体黏滑变形过程出现时间间隔和波动性规律.通过数值模拟结果可知:当采场支承压力集中系数为 2 时,煤体黏滑位移(形变)的最大值有明显的增加;当采场支承压力集中系数为 3时,采场煤体发生典型的黏滑现象,位移出现准周期性的变化,煤体黏滑系统储存弹性能逐渐增大以及出现煤岩黏滑过程的强度损伤;动摩擦因数对煤体黏滑动力学特性影响较大,当动摩擦因数变化时,煤体黏滑系统位移场数值变化明显.
关键词：物理信息神经网络煤体黏滑冲击地压动力学特性数值模拟
分类号：TD324+.1(矿山压力与支护)
资助基金：山西省高等学校科技创新计划资助项目(2022L603)山西省基础研究计划资助项目(202103021224334)
论文发表日期：2023-07-20
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：10( 59-68 )
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