缺陷形状对爬行行为和煤石损伤演变的影响,使用改进的模型
Tianwei Zhao1,2, Yaolin Cao1, Tao Wang3,4
1State Key Laboratory of Coal Mine Disaster Prevention and Control, China Coal Technology and Engineering Group, Shenyang Research Institute, Fushun, 113122, Liaoning, China.
缺陷的形状显著影响了煤岩的稳定性. 不同的腔体几何改变了爬行行为,削弱了强度并影响了故障模式,圆形缺陷提供了更好的结构稳定性.
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
- 计算机建模 计算建模
背景情况:
- 在复杂的地质环境中,深层煤石质量容易出现缺陷.
- 这些缺陷可能会损害工程结构的长期稳定性.
研究的目的:
- 调查缺陷形状如何影响煤岩的爬行行为和故障机制.
- 量化各种腔体几何形状对机械性能的影响.
主要方法:
- 通过在PFC (粒子流代码) 中合凯尔文-沃伊格特接触和平行键模型,开发出了改进的爬行模型.
- 在完整和缺陷的煤岩标本上进行了模拟,采用不同的腔体形状 (矩形,梯形,倒置U形,方形,圆形) 在分步加载下进行模拟.
主要成果:
- 腔缺陷显著降低了爬行强度,应变和弹性模量,减弱的程度取决于腔体几何.
- 矩形腔体导致故障应力下降最大,反转的U形腔体最大的降低了弹性模量,方形腔体导致最大的应力下降.
- 较宽的腔室在相同面积上促进了更大的压力变形. 圆形腔体表现出对称的应力场和更好的稳定性,而其他形状则发展出侧向应力区域,导致裂的启动和传播.
结论:
- 腔体几何学是控制压力分布和煤岩中故障模式的主要因素.
- 矩形和倒置的U形腔有利于局部剪切失败,而圆形腔则倾向于全球剪切失败.
- 了解缺陷形状的影响对于评估和确保地下工程结构的稳定性至关重要.
更多相关视频
06:30Quantitative Analysis of Climbing Defects in a Drosophila Model of Neurodegenerative Disorders
Published on: June 13, 2015
11:12Driving Simulation in the Clinic: Testing Visual Exploratory Behavior in Daily Life Activities in Patients with Visual Field Defects
Published on: September 18, 2012
相关概念视频
The Evidence for Evolution
Creep in Concrete
Factors Affecting Creep
Further, the water/cement ratio is critical, as a lower ratio increases concrete strength, thus reducing creep. The strength of the...
Effects of Creep
Convergent Evolution
Causes of Social Behavior III: Biological and Environmental Influences
