三维动静加载下煤动态变形模量长径比效应Length-to-diameter ratio effect of dynamic deformation modulus of coal samples under three-dimensional dynamic and static loading
孙卓越1,2,3,4，吴拥政1,2,3,4，孙久政5，陈金宇1,2,3,4，付玉凯1,2,3,4，山世昌1,2,3,4
摘要(Abstract)：
动态变形模量是表征煤岩在冲击载荷作用下抵抗变形能力的重要参数。为研究三维动静加载下煤动态变形模量长径比效应，试验从冲击地压矿井取样，以直径50 mm，长径比为0.5，0.6，0.8和1.0共4组圆柱体煤样为研究对象，基于地应力原位测试结果设计预加轴压和围压静载，采用改进的霍普金森压杆(SHPB)试验系统开展三维动静加载试验。研究结果表明：三维动静加载下煤的割线模量、第二类割线模量、加载段变形模量和平均变形模量均未表现出明显的应变率效应；根据动态应力-应变曲线特征定义了弹、塑性段割线模量，发现塑性段割线模量存在显著的应变率效应，且大长径比试样塑性段割线模量应变率敏感性较小长径比试样更强；相同应变率下塑性段割线模量随长径比增加而增大，且应变率越大，塑性段割线模量的长径比效应越显著；三维动静加载下峰前段曲线存在的间歇性攀升行为使各试样50%动态峰值应力点呈无序分布，此为导致现有动态变形模量与应变率无规律性的主因。研究成果有利于探究动静载叠加作用下巷道围岩变形特性，为完善冲击地压巷道围岩控制理论提供参考。
关键词(KeyWords)： 岩石动力学；冲击地压；SHPB；应变率；割线模量
基金项目(Foundation):
作者(Author): 孙卓越1,2,3,4，吴拥政1,2,3,4，孙久政5，陈金宇1,2,3,4，付玉凯1,2,3,4，山世昌1,2,3,4
DOI: 10.13532/j.jmsce.cn10-1638/td.20220224.001