煤岩体孔隙结构应力特征的数值模拟研究_中国煤炭行业知识服务平台

煤岩体孔隙结构应力特征的数值模拟研究

作者

王刚江成浩陈雪畅
单位

山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室（培育）山东科技大学安全与环境工程学院
摘要

为了探究不同加载方式下煤岩体孔隙周围的应力分布规律，通过CT三维重建技术构建含有不同孔隙形状的煤岩体骨架模型，并利用ABAQUS软件进行单轴、三轴压缩实验模拟。结果表明，球状孔隙结构在单轴压缩条件下，上下区域表现为拉应力集中，左右区域表现为压应力集中。不同倾角的椭球状孔隙结构其长短轴区域的应力集中类型不同。单轴压缩过程中，轴向加载速度影响球状孔隙周围的Mises应力峰值和σ1应力的变化；三轴压缩过程中，孔隙结构依然经历了压密、弹性、塑性和破坏4个阶段，较低的围压条件使得弹性阶段“应力–应变”曲线与“应力–时间”曲线高度重合。从微观角度为煤岩体力学研究提供了一种新的方法和思路。
关键词

CT三维重建孔隙结构数值模拟单轴压缩三轴压缩
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金项目(51674158，51974176)；山东省高等学校青创科技支持计划项目(2019KJH006)；山东省自然科学杰出青年基金项目(ZR2020JQ22)
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