基于SPH算法的脉冲射流破岩应力波效应数值分析

发布时间：2017-09-12 04:23

  本文关键词：基于SPH算法的脉冲射流破岩应力波效应数值分析

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【摘要】：采用光滑粒子流体动力学(SPH)方法分析脉冲射流破岩的动力学过程,可以很好地避免传统有限元方法(FEM)在处理大变形问题时的网格畸变问题。引入J-H-C模型利用SPH方法建立了脉冲射流破岩的数值计算模型。利用该方法模拟了脉冲射流在破岩过程中应力波的形成、传播及衰减的过程。通过计算分析应力波在时间上和空间上的变化规律,绘出了应力波在传播过程中的波形图,并分析了脉冲射流冲击煤岩的过程中应力波传播的时间及空间特性;另外还发现应力波在不同岩石介质中的传播特性是不同的,对不同岩石的破坏效果也有较大差异,结合岩石材料特性及波的传播特性对计算结果进行了分析解释。数值计算的结果与实际冲击情况相吻合,对脉冲射流破岩的工程应用具有一定的指导意义。
【作者单位】： 重庆大学资源及环境科学学院;重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室;
【关键词】： 脉冲 水射流 应力波 SPH
【基金】：国家自然科学基金资助(51274259) 重庆市研究生科技创新项目资助(CYS14015)
【分类号】：TD313
【正文快照】： 与普通的连续水射流不同,脉冲水射流能通过水锤效应对材料的高穿透力和冲击作用从一开始就使材料碎裂并使裂纹迅速扩散,从而为人们开辟了一条破碎硬脆性材料的新思路。尤其值得一提的是,脉冲射流在靶体表面产生的冲击压力大约为一般连续射流的滞止压力的1.5倍~2.5倍,从而非常

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