煤岩组合体峰前轴向裂纹演化与非线性模型

• 作者: 宋洪强 左建平 陈岩 魏旭
• 来源期刊: 岩土工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 岩石力学 煤岩组合体 裂纹闭合 裂纹扩展 非线性
• 年，卷（期）: 2017,（9）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 1609-1615
• 页数: 7页
• 分类号: TU43
• 语种: 中文
• DOI: 10.11779/CJGE201709008

摘要

随着中国煤炭开采深度逐渐加深,煤岩组合体的力学特性与应力-应变关系显得越来越重要.煤岩组合体的原生裂纹和煤岩体之间的界面对其力学性质有较大影响.为了探知裂纹和界面的影响,主要研究了轴向裂纹应变随应力、应变的演化特征,并基于工程应变和自然(真实)应变的概念,建立轴向裂纹闭合模型(axial crack closure model,简称ACCM)及轴向裂纹扩展模型(axial crack propagation model,简称ACPM),最后建立了峰前应力-应变关系模型.分析发现,轴向裂纹应变与轴向应变关系可分为4个阶段,即初始阶段、稳定阶段、缓慢增长阶段和快速增长阶段,轴向裂纹应变与轴向应力关系与之类似.轴向裂纹闭合模型、轴向裂纹扩展模型与峰前应力-应变模型均能够较好地与试验数据吻合,能够描述应力-应变关系的非线性特点.