加载速率效应对煤样损伤演化研究

作     者：李庆文 高森林 黄筱 

作者机构：辽宁工业大学土木建筑工程学院 

出 版 物：《煤矿安全》 (Safety in Coal Mines)

年 卷 期：2022年

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51704144) 辽宁省博士科研启动基金资助项目(2019-BS-120) 辽宁省自然科学基金指导项目(20180550297) 

主　　题：煤样 加载速率 单轴压缩 能量耗散 本构关系 

摘      要：为了明确加载速率对煤样损伤行为的影响,利用SAM-2000岩石力学试验系统进行不同加载速率下单轴压缩试验;分析了破坏形态、应力-应变、弹性模量、峰值应力和峰值应变等随加载速率的变化规律;推导了能量损伤本构模型,并验证本构模型的合理性。研究表明:煤样在压缩破坏过程中可分为压密、弹性、屈服和破坏4个阶段,煤样呈现剪切破坏;随着加载速率的变化,峰值强度和加载速率呈正相关;弹性模量初始呈现近70°的线性增长,后缓慢增加;峰值应变随着加载速率的增加先呈现出减小而后增大趋势;煤样的弹性能、耗散能随着加载速率的增大表现出线性增长的关系,比吸能随加载速率增大而增大,峰值应力前主要以弹性能为主,耗散能为辅,破坏阶段反之;加载速率不会影响煤样能量转化规律趋势和损伤破坏过程。