• 论文
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
单轴压缩试验端面摩擦效应及损伤演化规律研究
  • 作者

    李单林刘广建贾瑞锋薛飞王康宇

  • 单位

    绍兴文理学院土木工程学院浙江省岩石力学与地质灾害重点实验室

  • 摘要

    单轴压缩试验的端面摩擦效应对试样的变形破坏特征有较大影响。运用块体离散元软件UDEC,基于库仑滑移准则,开展了不同端面摩擦因数下的单轴压缩数值试验,研究了不同岩性和不同高宽比试样的损伤演化规律,从应力应变关系、裂缝扩展及应力分布等角度探究了端面摩擦效应的机理。结果表明:(1)端面摩擦效应会抑制微观裂缝的萌生与扩展,使脆性试样的破坏形式由劈裂向剪切或拉-剪共同破坏转变,使砂岩的强度明显增大,对煤和泥岩的强度影响较小;(2)端面摩擦对试样强度与破坏特征的影响存在阈值,50 mm×100 mm的标准煤、泥岩、砂岩试样的端面摩擦因数阈值分别为0.2,0.2,0.5;(3)端面摩擦引起的"裂缝三角形抑制区"与应力局部集中带是不同高度试样强度存在尺寸效应的主要原因。建议在进行室内单轴压缩试验时,采取减摩措施来规避端面摩擦效应。

  • 关键词

    端面摩擦UDEC岩性尺寸效应裂缝扩展

  • 基金项目(Foundation)
    浙江省自然科学基金资助项目(LQ20E040002);绍兴文理学院2018年科研资助项目(2018LG1004);
  • 文章目录

    1 单轴压缩数值模拟试验
    1.1 模型建立
    1.2 力学参数选取
    2 结果分析
    2.1 不同岩性试样的应力应变规律及变形破坏特征
    2.2 不同岩性试样的裂缝扩展规律
    2.3 不同高宽比试样的应力应变及应力分布规律
    3 试验验证
    4 结论

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