煤巖彈塑性損傷耦合本構(gòu)模型研究.pdf

1、煤炭是我國(guó)的重要能源,研究煤巖力學(xué)性質(zhì)對(duì)煤炭的安全生產(chǎn)具有重要意義。在硐室圍巖破壞中,變形是圍巖破壞的先決條件和前兆,故本項(xiàng)目試圖建立一個(gè)有效的煤巖體本構(gòu)模型。研究成果可望應(yīng)用到煤礦等地下工程的圍巖破壞預(yù)測(cè)與支護(hù)方案的優(yōu)化中,將取得顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。根據(jù)煤巖的特性,從塑性勢(shì)的角度,通過(guò)引入損傷一致性條件和塑性一致性條件等理論公式,將其力學(xué)特性分為兩個(gè)部分,即損傷特性和塑性特性,依據(jù)條件判斷其所處的階段,得出相應(yīng)的本構(gòu)關(guān)系。經(jīng)過(guò)在實(shí)驗(yàn)

2、室中試驗(yàn),得出公式所需參數(shù),代入理論推導(dǎo)得出的公式,最后觀察對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果。主要研究工作如下所述:
　　(1)分析煤巖的力學(xué)特性,由于煤巖在受力時(shí)表現(xiàn)出彈塑性特性,且其中伴有微裂紋的發(fā)生和擴(kuò)展,所以應(yīng)從彈塑性損傷的角度分析其力學(xué)特點(diǎn),首先需要熟悉和理解相關(guān)理論的內(nèi)容。
　　(2)本研究課題需要進(jìn)行室內(nèi)實(shí)驗(yàn),取得煤巖的應(yīng)力-應(yīng)變變化曲線,并以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作為依據(jù)求出理論模型的參數(shù),從而進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論結(jié)果的對(duì)比。通過(guò)利用伺服控制剛