基于HJC本构模型的煤岩SHPB实验数值模拟_中国煤炭行业知识服务平台

基于HJC本构模型的煤岩SHPB实验数值模拟

作者

李成武王金贵解北京孙英峰
单位

中国矿业大学（北京）资源与安全工程学院福州大学环境与资源学院
摘要

利用有限元软件LS-DYNA,采用岩石的Holmquist-Johnson-Cook(HJC)本构模型,对煤岩霍普金森压杆(SHPB)实验进行数值模拟,再现了煤岩在冲击实验过程中的应力波形、应力波的震荡现象及试件的损伤过程,通过对比发现模拟结果与实验实测结果具有较好的相似性,HJC本构模型可以合理地再现煤岩受冲击破坏的动态过程。研究发现:1)试件均在周边开始破坏,破坏形式以沿轴向方向的劈裂破坏为主;2)当冲击速度为3 m/s左右时,煤岩的破坏受压缩和拉伸共同作用;当冲击速度为9 m/s左右时,煤岩的破坏主要受冲击压缩的作用;3)煤岩的破坏与应力峰值并不同步,当动载较低时,试件的破坏滞后于应力峰值;而动载较高时,试件的破坏超前于应力峰值。
关键词

煤岩霍普金森压杆HJC本构模型冲击破坏
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金项目(51274206)；
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