磨料射流冲击岩石损伤机制的数值分析

发布时间：2019-03-15 18:11

【摘要】：针对岩石透明条件差,磨料射流冲击岩石的损伤机制不易观察等问题,运用SPH和FEM耦合算法,并引入J-H-C含损伤本构模型描述磨料射流冲击下岩石的损伤场的演化机制。研究结果表明,磨料射流侵彻岩石的深度与磨料射流中磨料的浓度与磨料形状有关;岩石在磨料水射流作用下的沿径向和轴向损伤是呈阶梯式的,距离冲击表面越近,损伤曲线的梯度越大,损伤演化的阶梯形式越不明显;距离冲击表面越远,损伤曲线的梯度越小,损伤演化的阶梯形式越明显。
[Abstract]:In view of the poor transparent condition of rock and the difficulty to observe the damage mechanism of abrasive jet impinging on rock, the coupling algorithm of SPH and FEM is used and the damage constitutive model with J-H-C is introduced to describe the evolution mechanism of damage field of rock under the impact of abrasive jet. The results show that the penetration depth of abrasive jet into rock is related to the concentration of abrasive in abrasive jet and the shape of abrasive. The radial and axial damage of rock under the action of abrasive water jet is step-by-step. The closer to the impact surface, the greater the gradient of damage curve, and the less obvious the ladder form of damage evolution. The further away from the impact surface, the smaller the gradient of damage curve is, and the more obvious the ladder form of damage evolution is.
【作者单位】： 安徽理工大学能源与安全学院;湖南科技大学煤矿安全开采技术湖南省重点实验室;安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金项目(No.51204007) 安徽省自然科学基金项目(No.1208085QE85) 煤矿安全开采技术湖南省重点实验室开放基金资助项目(No.201306)
【分类号】：TU45

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 杨军,金乾坤;应力波衰减基础上的岩石爆破损伤模型[J];爆炸与冲击;2000年03期

2 张志春;强洪夫;高巍然;;一种新型SPH-FEM耦合算法及其在冲击动力学问题中的应用[J];爆炸与冲击;2011年03期

3 张志春;强洪夫;高巍然;;SPH-FEM接触算法在冲击动力学数值计算中的应用[J];固体力学学报;2011年03期

4 李大鸣;李晓瑜;林毅;;液滴冲击自由液面的SPH法数值模拟[J];中国科学:技术科学;2011年08期

5 杨秀峰;彭世昤;刘谋斌;;物体入水的光滑粒子法模拟[J];计算物理;2011年04期

6 马利;王双连;郭乙木;;金属液体射流变形的光滑粒子流体动力学模拟[J];科学通报;2007年02期

7 林柏泉;吕有厂;李宝玉;翟成;;高压磨料射流割缝技术及其在防突工程中的应用[J];煤炭学报;2007年09期

8 马理强;常建忠;刘谋斌;刘汉涛;;基于SPH方法的溃坝流动数值模拟[J];水利水运工程学报;2010年03期

9 汪继文;林昊;;几种溃坝问题的SPH方法数值模拟[J];计算机技术与发展;2011年05期

10 杨军,高文学,金乾坤;岩石动态损伤特性实验及爆破模型[J];岩石力学与工程学报;2001年03期

相关博士学位论文 前1条

1 吴海进;高瓦斯低透气性煤层卸压增透理论与技术研究[D];中国矿业大学;2009年

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 柯长仁;蒋俊玲;陈升平;;混凝土单轴压缩损伤的模型试验研究[J];四川建筑科学研究;2008年05期

2 朱万成;逄铭璋;唐春安;黄志平;李慎刚;;含预制裂纹岩石试样在动载荷作用下破裂模式的数值模拟[J];地下空间与工程学报;2005年06期

3 戎涛;胡春红;张川;;岩石冲击损伤试验的数值流形方法模拟[J];爆破;2009年03期

4 鞠杨;环小丰;宋振铎;田鹭璐;毛彦U，

本文编号：2440862