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题名基于机械冲击破岩模型的数值试验分析
被引量:5
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作者
江红祥
赵慧贺
刘送永
孟德光
王永信
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机构
中国矿业大学机电工程学院
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出处
《实验技术与管理》
CAS
北大核心
2022年第1期24-29,共6页
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基金
国家自然科学基金青年项目(51605479)
江苏高校品牌专业建设工程资助项目(PPZY2015B120)
中国矿业大学教学研究项目(2020KCSZ15)。
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文摘
数值试验方法作为机械冲击破岩研究的补充手段,可以从微观的角度深入分析岩石破碎内在机理。该文利用RHT本构模型描述岩石在机械冲击下的动态响应,采用显式动力学方法建立机械冲击破岩的数值试验模型,并通过物理试验证实了数值模型的正确性,进而对机械冲击破岩数值试验中岩石损伤形成和分布规律进行分析。研究表明:在机械冲击载荷作用下,宏观上岩石表面形成破碎坑,微观上机械齿作用点下方形成许多细密裂纹;随着机械齿冲击深度的增加,岩石内部中心裂纹逐渐向深处延伸;岩石表面破碎坑的周围形成许多细密的放射状裂纹,其中径向裂纹有向岩石表面扩展的趋势。利用数值试验模拟单、双齿冲击破碎岩石过程,可以直观显示岩石内部失效规律和损伤分布,对学生深入理解机械冲击载荷下岩石破碎机制具有重要的指导作用。
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关键词
数值试验
失效规律
损伤分布
机械冲击
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Keywords
numerical test
failure law
damage distribution
mechanical impact
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分类号
TD421
[矿业工程—矿山机电]
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题名磨料射流冲击割缝岩石性能影响因素分析
被引量:3
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作者
江红祥
赵慧贺
刘送永
李洪盛
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机构
中国矿业大学机电工程学院
江苏省矿山智能采掘装备省部共建协同创新中心
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出处
《振动.测试与诊断》
EI
CSCD
北大核心
2022年第3期564-571,621,622,共10页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51975573)
中国博士后科学基金资助项目(2018M640532)
+1 种基金
江苏省自然科学基金资助项目(BK20210516)
江苏高校优势学科建设工程资助项目(PAPD)。
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文摘
为研究前混合磨料射流冲击割缝岩石性能,将两相随机混合的光滑粒子用于模拟磨料射流,基于RHT(Riedel Hiermaier Thoma)本构模型建立了岩石割缝流固耦合数值模型。模拟和实验岩石割缝深度随射流横移速度变化规律一致,建立了数值模拟和实验磨料射流横移速度关系。岩石割缝位置中心和边缘的岩石单元损伤失效速率不同,分别呈现瞬时损伤失效和多次阶跃累积损伤特征。磨料颗粒冲击岩石概率与磨料射流浓度有关,当磨料浓度小于10%时,岩石割缝深度上升较快。岩石割缝深度随射流直径增大呈指数上升并趋于不变,后侧磨料颗粒冲击岩石作用随射流直径增大而减弱,当射流直径大于1.2 mm以后,岩石割缝深度均近似等于6.3 mm。岩石割缝深度随射流压力总体呈上升趋势,但在15 MPa~35 MPa压力范围内,磨料射流割缝岩石深度增大速率相对较低。该研究结果对前混合磨料射流横移速度、浓度、压力和直径等参数选择具有重要的指导作用。
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关键词
磨料射流
割缝
岩石
流固耦合
数值模拟
影响因素
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Keywords
abrasive waterjet
slotting
rock
fluid-structure coupling
numerical simulation
influencing factors
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分类号
TH11
[机械工程—机械设计及理论]
TD431
[矿业工程—矿山机电]
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