西安科技大学学报
西安科技大學學報
서안과기대학학보
JOURNAL OF XI'AN UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
2013年
3期
283-290
,共8页
岩石动力学%动态劈裂%数值模拟%应力均匀性%应力分布
巖石動力學%動態劈裂%數值模擬%應力均勻性%應力分佈
암석동역학%동태벽렬%수치모의%응력균균성%응력분포
为了分析岩石在冲击载荷下的动态劈裂破坏情况,通过分析巴西圆盘在动态劈裂和静态劈裂时表面应力分布均匀化的相似性,可以将静态劈裂时的弹性理论应用到动态劈裂当中,得到巴西圆盘在动态劈裂下的动态抗拉强度、动态抗压强度、应变率和应变的计算公式.应用三维非线性动力学分析软件ANSYS/LS-DYNA,模拟巴西圆盘在分离式霍布金逊压杆实验装置上受冲击时动态劈裂的整个实验过程.基于动态抗拉强度公式和动态抗压强度公式,对试件的实际拉应力曲线与计算拉应力曲线进行对比,以及对实际压应力曲线与计算压应力曲线进行对比,通过对比曲线的相互吻合性证明数值模型适用于对岩石冲击劈裂破坏性质的研究.通过分析试样表面的应力均匀化过程以及试样表面对心压缩轴线上拉应力方向的应力分布情况,得出试样在对心压缩轴线表面上的破坏顺序是由从两个冲击端部向中心发展的;通过分析试样沿对心压缩轴线所切剖面上的拉应力分布,得出试样在厚度方向上的破坏顺序是由表面向内部发展的.
為瞭分析巖石在遲擊載荷下的動態劈裂破壞情況,通過分析巴西圓盤在動態劈裂和靜態劈裂時錶麵應力分佈均勻化的相似性,可以將靜態劈裂時的彈性理論應用到動態劈裂噹中,得到巴西圓盤在動態劈裂下的動態抗拉彊度、動態抗壓彊度、應變率和應變的計算公式.應用三維非線性動力學分析軟件ANSYS/LS-DYNA,模擬巴西圓盤在分離式霍佈金遜壓桿實驗裝置上受遲擊時動態劈裂的整箇實驗過程.基于動態抗拉彊度公式和動態抗壓彊度公式,對試件的實際拉應力麯線與計算拉應力麯線進行對比,以及對實際壓應力麯線與計算壓應力麯線進行對比,通過對比麯線的相互吻閤性證明數值模型適用于對巖石遲擊劈裂破壞性質的研究.通過分析試樣錶麵的應力均勻化過程以及試樣錶麵對心壓縮軸線上拉應力方嚮的應力分佈情況,得齣試樣在對心壓縮軸線錶麵上的破壞順序是由從兩箇遲擊耑部嚮中心髮展的;通過分析試樣沿對心壓縮軸線所切剖麵上的拉應力分佈,得齣試樣在厚度方嚮上的破壞順序是由錶麵嚮內部髮展的.
위료분석암석재충격재하하적동태벽렬파배정황,통과분석파서원반재동태벽렬화정태벽렬시표면응력분포균균화적상사성,가이장정태벽렬시적탄성이론응용도동태벽렬당중,득도파서원반재동태벽렬하적동태항랍강도、동태항압강도、응변솔화응변적계산공식.응용삼유비선성동역학분석연건ANSYS/LS-DYNA,모의파서원반재분리식곽포금손압간실험장치상수충격시동태벽렬적정개실험과정.기우동태항랍강도공식화동태항압강도공식,대시건적실제랍응력곡선여계산랍응력곡선진행대비,이급대실제압응력곡선여계산압응력곡선진행대비,통과대비곡선적상호문합성증명수치모형괄용우대암석충격벽렬파배성질적연구.통과분석시양표면적응력균균화과정이급시양표면대심압축축선상랍응력방향적응력분포정황,득출시양재대심압축축선표면상적파배순서시유종량개충격단부향중심발전적;통과분석시양연대심압축축선소절부면상적랍응력분포,득출시양재후도방향상적파배순서시유표면향내부발전적.