基于CT扫描的煤岩试件破坏加载速率效应数值模拟研究
任仰辉
煤炭科学研究总院有限公司,北京 100013
摘要：加载速率效应是岩石力学和地质领域的研究重点之一.非均质结构与加载速率效应的耦合,将使得煤岩体呈现更为复杂的破坏特性.基于微焦点工业CT对煤岩试件进行了微米尺度上的扫描,构建了反映试件内部结构信息的三维数值模型,并导入FLAC3D软件进行了5种不同加载速率下(2.5×10-7、5.0×10-7、2.5×10-6、5.0×10-6、10.0×10-6 mm/step)的单轴压缩实验数值模拟.结果表明,5种加载速率下,弹性阶段的应力—应变曲线基本重合,但在荷载接近试件承载极限时,不同加载速率的应力—应变曲线变化明显,加载速率增大时,峰值应力相应增大,对应的应变值也增大,在一定范围内增大加载速率使得试件的承载能力有所提高.受材料非均质性影响,塑性区分布并不对称,且峰值应力后,加载速率对塑性区的分布影响更为明显.应力达到峰值前,剪切应变率较大区域均未贯穿试件,而加载速率越大,剪切带形状越趋于不规则;应力达到峰值后,加载速率越大,试件破坏越突然,破坏形式也更复杂.
关键词：CT扫描煤岩破坏加载速率数值模拟
分类号：X936(安全工程)
资助基金：中国工程院咨询研究项目(2022-XZ-36)
论文发表日期：2022-06-28
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：6( 1-6 )
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