基于不同接口角度的复合材料的静态断裂力学和能量消散特征的演变
Pengxiang Zhao1,2,3,4,5, Quan Jin6, Shugang Li1,4
1College of Safety Science and Engineering, Xi'an University of Science & Technology, Xi'an, 710054, China.
在煤岩组合中增加接口角度会降低压力强度和弹性模量. 分散的能量在峰值后增加,使得样本随着角度的增加而更容易破裂.
科学领域:
- 地质技术工程 地质技术工程
- 岩石机械学 岩石机械学
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 了解复合材料的机械行为,如煤岩组合 (CRC),对于采矿安全至关重要.
- 接口倾斜角度显著影响地质材料中的故障机制和能量消耗.
研究的目的:
- 研究不同接口倾斜角度对在单轴压缩下煤石组合的机械性能和能量特性的影响.
- 在CRC的变形和故障过程中分析能量储存和消散机制.
主要方法:
- 使用DYD-10通用测试机来对具有不同接口倾斜角度的CRC进行单轴压缩测试.
- 采用高清摄像头系统来捕捉变形和故障过程.
- 根据应力-应变数据计算了CRC的能量特性.
主要成果:
- 压力强度和弹性模量随着接口倾斜角度的增加而单调地减少.
- 弹性能量储存在弹性和塑性骨折阶段很突出.
- 在高峰后的故障阶段,分散的能量显著增加.
- 储能极限随着倾斜角度的增加而下降,这表明骨折倾向性增加.
结论:
- 接口倾斜角是控制CRC机械强度和故障行为的关键因素.
- 能量消散特性,特别是消散能量转化率的增加,与更强的骨折易感性相关.
- 调查结果提供了关于预防煤炭和岩石质量灾害,包括煤炭和天然气爆发的见解.
更多相关视频
09:54Author Spotlight: Enhancing Fiber Composite Laminate Quality with the Wet Hand Lay-Up/Vacuum Bag Process
Published on: June 30, 2023
08:40Ultrasonic Welding of Thermoplastic Composite Coupons for Mechanical Characterization of Welded Joints through Single Lap Shear Testing
Published on: February 11, 2016
相关概念视频
Bending of Members Made of Several Materials
Hooke's Law determines stress in each material, stating that stress is proportional to strain but varies due to each...
Behavior of Concrete Under Compressive Load
As the concrete specimen fractures under...
Fatigue
Stress-Strain Diagram - Brittle Materials
Moments of Inertia for Composite Areas
The second moment of area, also known as the moment of inertia, measures a structure's resistance to bending. It is calculated by...
Relation between Poisson's ratio, Modulus of Elasticity and Modulus of Rigidity
