岩石爆破损伤SPH-FEM耦合法数值模拟分析

• 作者: 刘泽功 蔡峰
• 来源期刊: 采矿与安全工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: SPH FEM 爆破损伤 岩石爆破
• 年，卷（期）: 2015,（5）
• 页码范围: 840-845
• 页数: 6页
• 分类号: TD353
• 字数: 4296字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13545/j.cnki.jmse.2015.05.022

摘要

耦合SPH和FEM是一种有效岩石爆破损伤的数值模拟方法。本文建立了爆破损伤本构方程和爆破过程的 SPH-FEM 耦合算法，并利用此本构方程和 SPH-FEM 耦合法对无结合面和有结合面的2种岩石模型的数值模拟计算分析，研究获得了爆生裂纹发育规律和爆生气体对岩石的作用方式、过程和效果。研究结果表明：高压爆生气体先后经历高压膨胀并冲击孔壁、反射、再压缩、再膨胀冲击孔壁、再反射的反复过程，由此形成一系列膨胀波对岩石孔壁进行多次冲击；岩石内微裂纹的生成过程存在着7个关键时间节点，爆生气体对裂纹的发育和生长有4方面的影响：1)直接冲击孔壁形成破碎区和主要的径向裂纹；2)驱动这些径向裂纹生长；3)形成的应力波在岩石内部形成裂纹；4)应力波在岩石外表面反射和叠加形成裂纹并造成表面剥落。径向裂纹的生长速度要慢于应力波的传播速度，且其生长取决于4个影响因素。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	刘泽功	安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室能源与安全学院	98	1892	21.0	41.0