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基于半圆弯拉试验的煤样抗拉及断裂性能研究
  • ISSN号:1000-6915
  • 期刊名称:岩石力学与工程学报
  • 时间:0
  • 页码:-
  • 分类:TD32[矿业工程—矿井建设]
  • 作者机构:[1]中国矿业大学资源与安全工程学院,北京100083, [2]中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室,北京100083, [3]中国矿业大学力学与建筑工程学院,北京100083
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(51174213); 国家重点基础研究发展计划(973)项目(2010CB226804); 中央高校基本科研业务费项目(2009QM01)
  • 相关项目:水岩作用下煤岩受载细观劣化损伤机理的显微CT研究
中文摘要:

为研究准静态加载条件下煤的抗拉及断裂性能,采用巴西圆盘劈裂法和半圆弯拉法对煤样进行抗拉性能对比测试;并开展不同切缝深度的半圆弯拉煤样断裂性能测试分析,探讨平面应变断裂韧度K_(IC)和J积分断裂韧度对评价煤的断裂性能的适用性,研究切缝深度对半圆弯拉煤样的2种断裂韧度测定结果的影响;并结合受载过程中煤样表面应变监测和破坏后试样的工业CT扫描图像分别对煤样受载变形特征和破坏后裂纹展布规律进行分析。研究表明:半圆弯拉试验更适于测定煤的抗拉强度;当量纲一化的切缝深度β=0.28时半圆弯拉煤样平面应变断裂韧度K_(IC)离散度最小;煤样的J积分断裂韧度离散度更小,且更适用于评价煤的断裂性能。

英文摘要:

Brazilian disc(BD) and semi-circular bending(SCB) tests were carried out to investigate the characteristics of tensile strength and fracture properties of coal under quasi-static loading. The SCB specimens with notches of various depths were tested to analyse the fracture properties of coal. The Kic fracture toughness and J-intergral fracture toughness of coal were calculated. The effects of notch depth on the fracture toughness were also discussed. The strain gauges were utilized to monitor the deformation features of specimens. The computed tomography scanning was also carried out on the failure specimens to figure out the crack distribution. Results show that SCB method is more suitable to obtain the tensile strength of coals than BD test. In the current testing situation, the coefficient of variation(CV) of Kic fracture toughness is the smallest as the dimensionless notch depth β equal to 0.28. The Klc fracture toughness is easily affected by the notch depth and the dimensionless stress intensity factor(S/F). The results also indicate that the J-intergral fracture toughness is more suitable for evaluating the fracture properties of coals.

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期刊信息
  • 《岩石力学与工程学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国岩石力学与工程学会
  • 主编:冯夏庭
  • 地址:武汉市武昌小洪山中国科学院武汉岩土力学研究所
  • 邮编:430071
  • 邮箱:rock@whrsm.ac.cn
  • 电话:027-87199250
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6915
  • 国内统一刊号:ISSN:42-1397/O3
  • 邮发代号:38-315
  • 获奖情况:
  • 全国中文核心期刊,中国科协优秀期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:75823