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作者：张传玖;李果;任建慧;姚士茂;李宣良;
单位：国能神东煤炭集团有限责任公司布尔台煤矿;国能神东煤炭集团有限责任公司神东煤炭技术研究院;
摘要：为探明循环应力损伤作用对煤体动态断裂特性的影响,对原始及循环应力损伤后的煤体I型单边缺口梁试件进行了静态与动态断裂试验研究。通过试验得到:煤体平均动态I型断裂韧度(K_(IC))为0.344 MPa·m~(1/2),平均I型断裂能(G_C)为66.99 N/m,较静态煤断裂参数分别提高了1.38倍与1.26倍;经循环应力损伤后煤试件的平均静态K_(IC)值为0.219 MPa·m~(1/2),平均静态G_C为44.26 N/m,较原始煤试件分别降低了12.05%与16.74%;平均动态K_(IC)为0.279 MPa·m~(1/2),平均动态G_C为52.72 N/m,与原始煤试件冲击断裂试验结果相比,分别降低了20.90%与21.30%。试验结果表明,循环应力对煤体的动静态断裂力学参数均具有劣化影响,且煤试件动态断裂力学参数的劣化程度更高,证明煤体动态断裂行为对循环应力损伤作用更加敏感。同时,原始及循环应力损伤后煤试件动态断裂破坏的分形维数分别为1.32与1.21,即原始煤试件在冲击载荷作用下断裂破碎的更加复杂,冲击动力学显现的更加充分。此外,基于黏聚裂纹模型的煤体I型动态断裂数值计算结果与试验结果相符,表明黏聚裂纹模型能够对煤体动态断裂过程进行有效表征。研究成果可为具为相似特性的煤体提供参考。
关键词：冲击载荷;;断裂韧度;;分形维数;;黏聚裂纹模型
