山东科技大学学报(自然科学版)

2022, v.41;No.199(02) 51-59

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刚度差异对岩石破裂影响的颗粒流模拟研究
Influence of stiffness difference on rock fracture based on particle flow simulation

陈军涛;李昊;褚衍玉;张毅;唐道增;朱君;李文昕;王开宇;

摘要(Abstract):

为研究矿物颗粒与胶结物刚度差异对岩石破裂的影响,基于平行黏结模型开展了不同颗粒有效模量、黏结有效模量下的压缩、拉伸试验研究。结果表明:颗粒有效模量与压弹性模量相关性最大,黏结有效模量与拉弹性模量相关性最大,同时受黏结有效模量影响的宏观参数包含且多于颗粒有效模量,优先标定黏结有效模量有助于提高模拟试验的准确性。固定黏结有效模量时,颗粒有效模量越大,岩体稳定性越好;固定颗粒有效模量时,黏结有效模量越大,颗粒稳定性越差;当两种有效模量增大时,模型易出现脆性破坏,反之易出现塑性破坏;刚度差异系数值反映了模型内部颗粒刚度和胶结体刚度的差别,刚度差异系数值越小,模型越容易产生裂隙,即矿物颗粒的刚度越大岩石越稳定,胶结物的刚度越大岩石越容易出现裂隙。最后利用试验实例验证了结论的准确性。

关键词(KeyWords): 颗粒流;颗粒有效模量;平行黏结模量;裂纹扩展;刚度

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 国家自然科学基金项目(51974172);; 山东省自然科学基金项目(ZR2020ME102);; 煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室项目(2021-CMCU-KF015);; 山东科技大学研究生科研创新资助项目(YC20211441,YC20211420);山东科技大学科研创新团队支持计划项目(2018TDJH102)

作者(Authors): 陈军涛;李昊;褚衍玉;张毅;唐道增;朱君;李文昕;王开宇;

DOI: 10.16452/j.cnki.sdkjzk.2022.02.006

参考文献(References):

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