《表5 煤样模拟参数信息表》

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《加载速率对煤样破坏力学及声发射特征研究》

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为了模拟不同加载速率下煤样单轴压缩内在破坏机理，首先要进行模型构建，借鉴以往的经验以及试验煤样的尺寸，建立模型大小为:50 mm×100 mm，基元边长:d=1 mm，即1 mm2/基元。其中，加载方式为位移加载；单步增量分别为0.000 2 mm/s、0.002 mm/s、0.02 mm/s、0.2 mm/s。加载的步数要根据模拟过程来确定，考虑到煤样内部不连续面较多，对煤样破坏过程的影响，模型采用修正的Mohr-Coulomb准则，设置具体的模拟参数如表5所示。构建的数值模型如图9所示，不同加载速率下煤样破坏数值模拟结果如图10所示。从图中可以看出，随着加载速率的增加，煤样模型破坏点逐渐增多，持续增加载荷，破坏点将集中到一个位置并形成相互贯通的裂纹，而裂纹尖端的应力集中又导致新的裂纹产生，最终导致煤样破坏。煤样声发射示意图如图11所示。从图中可以看出，随着加载速率的增加，煤样声发射信号的集聚现象越发不明显，并且煤样破坏的声发射步数也在提前。