肖晓春
,
丁鑫
,
潘一山
,
吴迪
,
赵鑫
,
王磊
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.16.029
当超声波在煤岩固体材料中传播时，受其机械效应，煤岩基质固体颗粒间相互作用。从超声波的机械效应角度结合断裂力学，对围压影响的超声激励破岩机制进行探讨，利用 RFPA2D 岩石破裂过程分析系统对超声激励不同围压下煤岩致裂过程进行了数值试验验证。研究表明：围压降低了煤岩内部裂纹的断裂强度因子，改变裂纹尖端应力场；围压对煤岩破裂具有抑制作用，在相同功率超声作用下，围压越大，超声激励碎岩程度越低；数值实验表明，随着围压增加，超声致裂煤岩影响区域逐渐减小，煤岩破坏形式由低围压下的张拉和剪切破坏共同作用逐渐向高围压下单一剪切破坏过渡。相同有效声压作用下，煤岩破裂过程中主应力随煤岩围压升高而增大。
关键词:
超声激励
,
围压作用
,
煤岩破裂
,
断裂强度因子
吕祥锋
,
潘一山
,
李忠华
材料导报
几何尺寸和物性参数对铝硅闭孔泡沫材料动态力学性能影响较大.消除材料自身尺寸效应的影响,采用落锤冲击实验方法对不同几何尺寸和物性参数的泡沫材料进行冲击实验,研究几何尺寸和物性参数对材料冲击吸能特性的影响.冲击实验结果表明:(1)材料几何高度增加,冲击作用下应变值减小,吸能量却有减小趋势,说明材料几何高度增大,极易产生材料孔壁破裂或整体失稳破坏,造成材料抵抗冲击载荷能力降低,立方体试件高宽比在1.0～1.5之间为宜,圆柱体试件高宽比为1.0～2.0时缓冲吸能作用发挥较好；(2)随着材料直径增大,抗压强度值增加,且峰值后降低幅值减小,应变值逐渐减小,说明材料直径的增加提高了抗压强度值,增强了材料抗冲击能力,但直径增加有一定界限,圆柱和立方体高宽比为1.0左右为宜；(3)材料密度越大,抗压强度值也越高,但峰值后的突降也越大；材料乳隙度越大,抗压强度值越小,材料易产生破坏,抗冲击能力也较低；材料孔径增大,抗压强度值降低,但变形量增加,受冲击载荷作用影响较大;(4)对比结果得到冲击吸能效果良好的泡沫材料合理物性参数,密度为0.35～0.70g/cm3,孔隙度为65％～87％,孔径为1.0～4.0mm.
关键词:
几何尺寸
,
物性参数
,
闭孔泡沫材料
,
冲击实验
,
吸能特性
