冲击载荷下赤铁矿动态抗压强度及破碎特性

论文摘要

基于连续-非连续单元方法（CDEM）,通过在单元中引入线弹性模型,在虚拟界面中引入内聚力模型,实现了外加载荷下岩体损伤破裂过程的模拟.基于霍普金森杆（SHPB）实验的基本原理,建立了直径为50 mm、厚度为25 mm的赤铁矿数值试样模型.借助CDEM探讨了加载应变率为40、80、120、160、200 s-1五种工况下数值试样的动态本构曲线、动态单轴抗压强度、能耗密度、试样破裂度及特征破碎尺寸,获得了与相关SHPB实验基本一致的结果.结果表明:在单元本构及虚拟界面本构中未引入应变率效应的情况下,数值试样的动态单轴抗压强度仍然表现出较强的应变率相关性;随着加载应变率的增加,试样峰值强度按幂函数形式从277 MPa增大至310 MPa,数值试样中用于损伤破裂的能耗密度增大,且能耗密度与试样破裂度及特征破碎尺寸密切相关.

论文目录

• 0 引言
• 1 数值计算方法及岩体本构
• 2 数值模型及模拟参数
• 3 数值计算结果
•   3.1 不同应变率下试样动态本构曲线
•   3.2 不同应变率下试样峰值强度分析
•   3.3 不同应变率下试样内部能耗分析
•   3.4 不同应变率下试样破坏程度分析
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 冯春,张俊红,张群磊,乐金朝

关键词: 应变率,能耗密度,动态强度,破裂度,特征破碎尺寸

来源: 郑州大学学报(理学版) 2019年01期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 地质学,建筑科学与工程

单位: 中国科学院力学研究所流固耦合系统力学重点实验室,华北水利水电大学土木与交通学院,郑州大学水利与环境学院

基金: 国家重点研发计划项目(2016YFC0801603),广东宏大爆破股份有限公司“基于数字模拟的露天爆破设计软件”研发项目,鞍钢矿业集团“基于采选总成本的爆破技术优化研究”项目(2016-科A07-2)

分类号: TU45;P574

DOI: 10.13705/j.issn.1671-6841.2018012

页码: 107-112

总页数: 6

文件大小: 1236K

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