含层理面煤试样的巴西圆盘劈裂实验及数值模拟研究

• 作者: 冯吉利 李德建 李春晓 祁浩
• 来源期刊: 矿业科学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 煤 巴西圆盘劈裂实验 层理 破坏类型 抗拉强度 数值模拟
• 年，卷（期）: 2020,（2）
• 页码范围: 150-159
• 页数: 10页
• 分类号: TU45
• 字数: 5066字
• 语种: 中文

摘要

对含层理的煤岩试样进行巴西圆盘劈裂实验和有限元法-离散元法(FDEM)数值模拟,结果表明层理角度对劈裂破坏模式和抗拉强度有明显影响.随着层理角度不断增大,可将劈裂破坏模式划分为4类:垂直层理面的张拉破坏;折线形张拉-剪切复合型破坏;沿层理面的剪切破坏;沿层理面的张拉破坏.对抗拉强度值进行分析可知:当垂直于层理面加载时,层理角度影响最小,抗拉强度等同于煤试样基质的抗拉强度;随着层理角度增大,抗拉强度逐渐减小;平行于层理方向加载时,抗拉强度最小.此外,从能量角度分析可知:随着层理角度增大,试样破坏所耗散的能量越来越少,破坏越容易.