不同冲击载荷下石灰岩动态特性及数值模拟研究

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中文摘要：石灰岩在冲击载荷下的破碎尺度特征和能量耗散规律是开展岩体准动态稳定性分析和爆破设计的基础.为了研究石灰岩在受到不同动态载荷下的力学特性,通过对Φ50 m×25 mm试样进行不同载荷冲击下的霍普金森压杆试验,获取石灰岩试样的应变率曲线,采用GDEM数值模拟软件模拟岩石裂隙破裂过程,将应变率变化转化为能量耗散进行分析.研究结果表明:岩样裂隙发育程度与应变率的增加有率相关关系;冲击载荷在0.4 MPa时,试样呈现1条贯穿裂隙,冲击载荷为0.8 MPa时,试样呈现3条贯穿裂隙,裂隙发育由四周向中间扩展;应变率由26.51 s-1 增加到125.3 s-1,对应能量耗散由2.56 J增加到19.58 J;低应变率岩样呈低密度贯穿性裂隙大尺度冲裂破坏,高应变率岩样呈密集交叉性裂隙小尺度冲碎破坏.试验获取的冲击载荷下岩样破碎特征、裂隙特征和能量耗散规律,为爆破精细化设计和准动态稳定性分析提供了科学依据.

作者：

何俊秀、刘建庄、张涛涛、闫闯、贺高升

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作者单位：

华北理工大学,河北唐山市 063210

河北省矿业开发与安全技术重点实验室,河北唐山市 063210

关键词：

冲击载荷石灰岩力学特性裂隙形态能量耗散规律

出版年：

2024

采矿技术

长沙矿山研究院有限责任公司

采矿技术

影响因子：0.503

ISSN：1671-2900

年,卷(期)：2024.24(6)