冲击载荷下两种应变率作用方式煤岩能量演化及分形特征研究

摘要：

为探究不同驱动气压(0.3～0.5 MPa)和试样长度(15～50 mm)下煤岩能量演化及分形特征,利用Φ50 mm分离式霍普金森压杆(split Hopkinson pressure bar,SHPB)系统进行了动态压缩试验,明确了两种方式下能量演化参数随应变率的变化规律,基于分形理论探讨了破碎试样的分形特征,并揭示了不同应变率下煤岩破碎与能量演化的内在联系.结果表明:应变率随驱动气压升高呈线性增加,随试样长度增加呈幂函数降低;不同驱动气压和试样长度下的破碎耗能和破碎耗能密度随应变率升高分别呈指数和线性形式增加,且推断存在某一应变率,使两种方式破碎耗能密度的率敏感性趋于一致;气压改变和试样长度改变下的平均粒径随应变率升高均呈幂函数形式降低,而分形维数分别呈线性和指数形式增加;试验过程中随着应变率增加,试样破碎程度加剧,分形维数增大,且作用方式作为影响分形维数的重要因素.对结果起到了关键作用.研究结果可为采场合理布置施工参数提供一定参照.

关键词：冲击载荷、分离式霍普金森压杆(SHPB)、应变率、能量演化、分形维数

所属期刊栏目：41

分类号：TH212;TH213.3(起重机械与运输机械)

资助基金：安徽高校协同创新资助项目;安徽省自然科学基金青年项目;深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室自主课题

在线出版日期：2022-08-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：280-289