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颗粒破碎的三维离散元模拟研究
被引量：
14
1
作者
张科芬
张升
+1 位作者
滕继东
盛岱超
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第7期2119-2127,共9页
采用PFC等离散元方法研究岩土材料的颗粒破碎已经成为热点。采用考虑局部应力集中的点荷载破碎准则,利用阿波罗填充和膨胀法保证破碎前、后颗粒之间的种群平衡,并引入尺寸因子来表征不同粒径的颗粒强度。在此基础上,开展了石英砂、钙质...
采用PFC等离散元方法研究岩土材料的颗粒破碎已经成为热点。采用考虑局部应力集中的点荷载破碎准则,利用阿波罗填充和膨胀法保证破碎前、后颗粒之间的种群平衡,并引入尺寸因子来表征不同粒径的颗粒强度。在此基础上,开展了石英砂、钙质砂和萨克拉门托河砂3种不同破碎难易程度材料的数值试验,并与室内试验结果进行对比。结果表明:建立的三维颗粒破碎模型能够很好地描述破碎难易程度不同的颗粒材料的压缩特性;考虑应力集中效应的点荷载破碎准则比基于平均应力Mohr-Coulomb理论的颗粒破碎准则更能真实地反应颗粒材料的破碎现象。同时,所建立的模型能够揭示破碎对颗粒材料各向异性消散和级配曲线演化的影响规律。
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关键词
颗粒破碎
离散元法
多代子颗粒
破碎准则
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职称材料
冲击载荷作用下块煤的断裂破碎行为研究
被引量：
4
2
作者
刘瑜
杜长龙
《机械研究与应用》
2011年第1期24-25,30,共3页
块煤破碎是获得小粒度煤的主要途径,而冲击破碎是目前广泛使用的块煤破碎方法。用裂纹扩展理论对冲击载荷作用下块煤的断裂破碎行为进行分析,得到块煤内部由应力波导致的裂纹扩展速度和瞬时裂纹长度的函数表示,给出块煤在冲击载荷作用...
块煤破碎是获得小粒度煤的主要途径,而冲击破碎是目前广泛使用的块煤破碎方法。用裂纹扩展理论对冲击载荷作用下块煤的断裂破碎行为进行分析,得到块煤内部由应力波导致的裂纹扩展速度和瞬时裂纹长度的函数表示,给出块煤在冲击载荷作用下的断裂破碎准则。选择不同粒度的块煤进行冲击实验,实验结果表明断裂破碎准则可有效判别冲击载荷作用下块煤的断裂破碎情况,可作为冲击破碎机械初步选型的依据。
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关键词
块煤破碎
冲击载荷
应力波
断裂破碎准则
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职称材料
颗粒破碎的微观力学模拟
被引量：
3
3
作者
刘恩龙
陈生水
傅中志
《应用力学学报》
CSCD
北大核心
2014年第5期671-677,826,共8页
基于颗粒尺度建立了考虑颗粒破碎过程中能量耗散的微观力学模型。为了模拟颗粒体的破碎过程和侧向应力的影响,把胶结在一起的三个等粒径的颗粒体当作颗粒破碎体。基于颗粒破碎准则和热力学原理,考虑了颗粒破碎过程中颗粒接触点之间的塑...
基于颗粒尺度建立了考虑颗粒破碎过程中能量耗散的微观力学模型。为了模拟颗粒体的破碎过程和侧向应力的影响,把胶结在一起的三个等粒径的颗粒体当作颗粒破碎体。基于颗粒破碎准则和热力学原理,考虑了颗粒破碎过程中颗粒接触点之间的塑性滑移和颗粒转动以及侧向应力作用,通过颗粒破碎体内部颗粒之间的接触破碎来模拟颗粒体的破碎。计算结果表明:本文所提出的微观力学模型可以模拟胶结在一起的大颗粒的破碎过程;颗粒之间的微观力学参数对颗粒破碎过程中的力、塑性滑移、颗粒的转动角有不同程度的影响;力-位移关系曲线在破碎前是线性的,而颗粒破碎时竖向力迅速降低到较小值,并伴有颗粒的转动。
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关键词
颗粒破碎
微观力学
破碎准则
颗粒转动
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职称材料
基于分区支承力学模型的综放工作面顶板矿压演化与压架预测
被引量：
10
4
作者
徐刚
张春会
+3 位作者
蔺星宇
迟国铭
范志忠
于永江
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第10期3622-3633,共12页
为预测综放工作面压架灾害,在综放顶板分区支承力学模型基础上,提出了综放工作面大采厚顶板矿压演化计算方法和支架压架判据,编制了相应的计算程序,分析了综放工作面顶板矿压演化规律,研究结果表明:①综放工作面顶板矿压演化包括4个阶段...
为预测综放工作面压架灾害,在综放顶板分区支承力学模型基础上,提出了综放工作面大采厚顶板矿压演化计算方法和支架压架判据,编制了相应的计算程序,分析了综放工作面顶板矿压演化规律,研究结果表明:①综放工作面顶板矿压演化包括4个阶段,分别为缓慢增阻阶段、顶板断裂阶段、快速增阻阶段和失稳阶段。②缓慢增阻阶段顶板沉降量小,支架增阻量小,顶板来压不强烈;快速增阻阶段顶板沉降量大,支架增阻显著。③顶板断裂阶段是矿压从缓慢增阻向快速增阻转变的过渡阶段。顶板煤壁前方断裂时,顶板的边界条件改变,顶板来压剧烈,支架增阻量大,易于引起安全阀开启,若顶板沉降量超过支架活柱允许压缩量,引发大面积切顶压架事故。④当工作面推进至断裂线处,顶板失稳,支架急增阻,若垮落覆岩作用于支架上的荷载超过支架额定工作阻力,安全阀开启,易于引发大面积压架事故。⑤支架额定工作阻力和初撑力设计应遵循的原则是:在缓慢增阻和快速增阻阶段,支架承担的荷载不超过支架额定工作阻力;在顶板断裂阶段,支架应具有足够的可压缩空间卸位让压;在失稳阶段,支架应具有足够的额定工作阻力承担垮落覆岩作用荷载。⑥酸刺沟煤矿6105-2综放工作面采用ZF15000/26/42四柱支承掩护式支架,初撑力10800 kN,支架额定工作阻力不足,易于发生大面积压架事故。
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关键词
矿压演化
压架判据
综放工作面
分区支承力学模型
支架额定工作阻力
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职称材料
题名
颗粒破碎的三维离散元模拟研究
被引量：
14
1
作者
张科芬
张升
滕继东
盛岱超
机构
中南大学土木工程学院
中南大学高速铁路建造技术国家工程实验室
纽卡斯尔大学工程学院
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第7期2119-2127,共9页
基金
国家重点基础研究发展计划(973)项目(No.2014CB047001)
国家自然科学基金项目(No.41340012
No.51508578)~~
文摘
采用PFC等离散元方法研究岩土材料的颗粒破碎已经成为热点。采用考虑局部应力集中的点荷载破碎准则,利用阿波罗填充和膨胀法保证破碎前、后颗粒之间的种群平衡,并引入尺寸因子来表征不同粒径的颗粒强度。在此基础上,开展了石英砂、钙质砂和萨克拉门托河砂3种不同破碎难易程度材料的数值试验,并与室内试验结果进行对比。结果表明:建立的三维颗粒破碎模型能够很好地描述破碎难易程度不同的颗粒材料的压缩特性;考虑应力集中效应的点荷载破碎准则比基于平均应力Mohr-Coulomb理论的颗粒破碎准则更能真实地反应颗粒材料的破碎现象。同时,所建立的模型能够揭示破碎对颗粒材料各向异性消散和级配曲线演化的影响规律。
关键词
颗粒破碎
离散元法
多代子颗粒
破碎准则
Keywords
particle
breakage
discrete
element
method
multi-generations
of
particles
crushing
criterion
分类号
TU43 [建筑科学—岩土工程]
下载PDF
职称材料
题名
冲击载荷作用下块煤的断裂破碎行为研究
被引量：
4
2
作者
刘瑜
杜长龙
机构
中国矿业大学机电学院
出处
《机械研究与应用》
2011年第1期24-25,30,共3页
基金
江苏省自然科学基金(BK2009098)
国家自然科学基金青年科学基金(51005232)
文摘
块煤破碎是获得小粒度煤的主要途径,而冲击破碎是目前广泛使用的块煤破碎方法。用裂纹扩展理论对冲击载荷作用下块煤的断裂破碎行为进行分析,得到块煤内部由应力波导致的裂纹扩展速度和瞬时裂纹长度的函数表示,给出块煤在冲击载荷作用下的断裂破碎准则。选择不同粒度的块煤进行冲击实验,实验结果表明断裂破碎准则可有效判别冲击载荷作用下块煤的断裂破碎情况,可作为冲击破碎机械初步选型的依据。
关键词
块煤破碎
冲击载荷
应力波
断裂破碎准则
Keywords
lump
coal
crushing
impact
load
stress
waves
crushing
criterion
分类号
TH6 [机械工程—机械制造及自动化]
TD91 [矿业工程—选矿]
下载PDF
职称材料
题名
颗粒破碎的微观力学模拟
被引量：
3
3
作者
刘恩龙
陈生水
傅中志
机构
四川大学水利水电学院水力学与山区河流开发保护国家重点实验室
南京水利科学研究院
出处
《应用力学学报》
CSCD
北大核心
2014年第5期671-677,826,共8页
基金
国家自然科学基金(91215301)
文摘
基于颗粒尺度建立了考虑颗粒破碎过程中能量耗散的微观力学模型。为了模拟颗粒体的破碎过程和侧向应力的影响,把胶结在一起的三个等粒径的颗粒体当作颗粒破碎体。基于颗粒破碎准则和热力学原理,考虑了颗粒破碎过程中颗粒接触点之间的塑性滑移和颗粒转动以及侧向应力作用,通过颗粒破碎体内部颗粒之间的接触破碎来模拟颗粒体的破碎。计算结果表明:本文所提出的微观力学模型可以模拟胶结在一起的大颗粒的破碎过程;颗粒之间的微观力学参数对颗粒破碎过程中的力、塑性滑移、颗粒的转动角有不同程度的影响;力-位移关系曲线在破碎前是线性的,而颗粒破碎时竖向力迅速降低到较小值,并伴有颗粒的转动。
关键词
颗粒破碎
微观力学
破碎准则
颗粒转动
Keywords
grain
crushing
,micromechanics,
crushing
criterion
,rotation
of
grain
分类号
TU43 [建筑科学—岩土工程]
下载PDF
职称材料
题名
基于分区支承力学模型的综放工作面顶板矿压演化与压架预测
被引量：
10
4
作者
徐刚
张春会
蔺星宇
迟国铭
范志忠
于永江
机构
天地科技股份有限公司开采设计事业部
中煤科工开采研究院有限公司
河北科技大学建筑工程学院
辽宁工程技术大学力学与工程学院
国家能源集团神东煤炭集团有限责任公司
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第10期3622-3633,共12页
基金
国家应急管理部科技助力经济2020重点资助项目(SQ2020YFF0426364)
河北省教育厅重点资助项目(ZD2020338)
天地科技股份有限公司科技创新基金重点资助项目(KJ-2019-TDKCZD-01)。
文摘
为预测综放工作面压架灾害,在综放顶板分区支承力学模型基础上,提出了综放工作面大采厚顶板矿压演化计算方法和支架压架判据,编制了相应的计算程序,分析了综放工作面顶板矿压演化规律,研究结果表明:①综放工作面顶板矿压演化包括4个阶段,分别为缓慢增阻阶段、顶板断裂阶段、快速增阻阶段和失稳阶段。②缓慢增阻阶段顶板沉降量小,支架增阻量小,顶板来压不强烈;快速增阻阶段顶板沉降量大,支架增阻显著。③顶板断裂阶段是矿压从缓慢增阻向快速增阻转变的过渡阶段。顶板煤壁前方断裂时,顶板的边界条件改变,顶板来压剧烈,支架增阻量大,易于引起安全阀开启,若顶板沉降量超过支架活柱允许压缩量,引发大面积切顶压架事故。④当工作面推进至断裂线处,顶板失稳,支架急增阻,若垮落覆岩作用于支架上的荷载超过支架额定工作阻力,安全阀开启,易于引发大面积压架事故。⑤支架额定工作阻力和初撑力设计应遵循的原则是:在缓慢增阻和快速增阻阶段,支架承担的荷载不超过支架额定工作阻力;在顶板断裂阶段,支架应具有足够的可压缩空间卸位让压;在失稳阶段,支架应具有足够的额定工作阻力承担垮落覆岩作用荷载。⑥酸刺沟煤矿6105-2综放工作面采用ZF15000/26/42四柱支承掩护式支架,初撑力10800 kN,支架额定工作阻力不足,易于发生大面积压架事故。
关键词
矿压演化
压架判据
综放工作面
分区支承力学模型
支架额定工作阻力
Keywords
ground
pressure
support
crushing
criterion
top
coal
caving
face
zoning
support
mechanical
model
rated
working
resistance
force
of
support
分类号
TD326 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
颗粒破碎的三维离散元模拟研究
张科芬
张升
滕继东
盛岱超
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
14
下载PDF
职称材料
2
冲击载荷作用下块煤的断裂破碎行为研究
刘瑜
杜长龙
《机械研究与应用》
2011
4
下载PDF
职称材料
3
颗粒破碎的微观力学模拟
刘恩龙
陈生水
傅中志
《应用力学学报》
CSCD
北大核心
2014
3
下载PDF
职称材料
4
基于分区支承力学模型的综放工作面顶板矿压演化与压架预测
徐刚
张春会
蔺星宇
迟国铭
范志忠
于永江
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
10
下载PDF
职称材料
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