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石墨矿石动力学特性及本构模型研究
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作者 叶海旺 李睿 +6 位作者 路东 于燕 余梦豪 雷涛 王其洲 李宁 Doumbouya Sekou 《爆破》 北大核心 2025年第3期26-36,152,共12页
为研究品位和动荷载耦合作用下晶质石墨矿石的动态力学响应特征,利用直径50 mm的分离式Hopkinson压杆试验装置对5.19%、10.79%、12.65%和15.50%四种不同品位的晶质石墨矿石试样开展了不同冲击气压下的动态压缩试验,对比分析了品位和应... 为研究品位和动荷载耦合作用下晶质石墨矿石的动态力学响应特征,利用直径50 mm的分离式Hopkinson压杆试验装置对5.19%、10.79%、12.65%和15.50%四种不同品位的晶质石墨矿石试样开展了不同冲击气压下的动态压缩试验,对比分析了品位和应变率对晶质石墨矿石动态力学特性和能耗特性的影响,并基于黏弹性朱-王-唐模型建立了考虑品位和应变率的晶质石墨矿石动态本构模型。试验结果表明:晶质石墨矿石动态抗压强度和峰值应变均随着应变率提高而逐渐增大,而弹性模量与应变率无关;随着品位的提高,矿石试样的初始压密变形量和峰值应变增大,动弹性模量、动态抗压强度及其率敏感性逐渐下降;此外,中低品位矿石的破碎程度在一定应变率范围内随能耗密度的增大而加剧,但高品位矿石破碎程度变化不大,表明品位对晶质石墨矿石的动态破碎行为有显著影响;建立考虑品位和应变率的晶质石墨矿石动态本构模型,通过对比所建立的动态本构模型和试验得到的动态应力-应变曲线,验证了模型的准确性和适用性,为晶质石墨矿石在动荷载作用下的力学行为研究提供了理论支持。 展开更多
关键词 岩石动力学 SHPB试验 石墨矿石 损伤本构模型
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不同品位晶质石墨矿石劈裂拉伸力学行为研究
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作者 叶海旺 余梦豪 +6 位作者 雷涛 王其洲 严立德 李兴旺 李宁 王炯辉 高玉文 《金属矿山》 CAS 北大核心 2022年第6期55-60,共6页
为分析不同品位对晶质石墨矿石拉伸力学特性的影响,以黑龙江省萝北云山石墨矿为研究对象,基于矿物成分磨片分析,开展室内巴西圆盘劈裂试验,同时采用高速摄影机记录裂纹扩展过程。按照矿石品位分级进行4组试验,平均品位分别为3.28%、8.24... 为分析不同品位对晶质石墨矿石拉伸力学特性的影响,以黑龙江省萝北云山石墨矿为研究对象,基于矿物成分磨片分析,开展室内巴西圆盘劈裂试验,同时采用高速摄影机记录裂纹扩展过程。按照矿石品位分级进行4组试验,平均品位分别为3.28%、8.24%、13.41%、19.11%。研究结果表明:晶质石墨矿石加载过程可分为原生缺陷压密、弹性变形、微裂隙发育、宏观裂纹扩展4个阶段,随着品位升高,初始压密阶段所产生的变形量逐渐减小;其抗拉强度、平均单位体积累计吸收能随矿石品位升高逐渐降低;同时结合高速摄影图分析发现晶质石墨劈裂试件破坏过程中裂纹扩展速度随着品位升高呈下降趋势,整体上岩石由脆性转为延性。 展开更多
关键词 石墨矿石 矿石品位 巴西劈裂 高速摄影 裂纹扩展
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不同固定碳含量石墨矿石单轴压缩力学行为及损伤本构关系研究 被引量:2
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作者 李兴旺 叶海旺 +4 位作者 雷涛 李宁 王其洲 王炯辉 赵明生 《金属矿山》 CAS 北大核心 2023年第2期22-29,共8页
不同固定碳含量石墨矿石力学性能和工业价值有所差异,研究石墨矿石力学性能与其固定碳含量之间的关系,对于深刻认识和科学利用石墨矿石具有重要意义。为此,综合运用石墨化学分析方法、岩石单轴压缩试验和岩石统计损伤理论,研究不同固定... 不同固定碳含量石墨矿石力学性能和工业价值有所差异,研究石墨矿石力学性能与其固定碳含量之间的关系,对于深刻认识和科学利用石墨矿石具有重要意义。为此,综合运用石墨化学分析方法、岩石单轴压缩试验和岩石统计损伤理论,研究不同固定碳含量石墨矿石单轴压缩荷载作用下的力学响应特性,揭示固定碳含量对石墨矿石力学性质及损伤本构关系的影响。试验结果表明:石墨矿石试样单轴抗压强度随固定碳含量增加呈负指数型函数递减趋势、弹性模量呈线性函数递减趋势、峰值应变呈指数型函数递增趋势;随固定碳含量增加,石墨矿石试样破坏模式由张拉破坏过渡到拉剪混合破坏,最后向剪切破坏转变。引入与固定碳含量相关的损伤因子,建立了反映固定碳含量影响的石墨矿石统计强度型损伤本构模型,并将理论曲线与试验曲线进行对比,验证了所建立的损伤本构模型的有效性与合理性。 展开更多
关键词 石墨矿石 固定碳含量 力学特性 损伤本构关系
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四川南江坪河石墨的矿物学特征 被引量:8
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作者 马彩凤 彭同江 +2 位作者 孙红娟 梁小毅 张冬 《矿物学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期257-262,共6页
针对四川南江坪河石墨矿床的沉积变质型晶质石墨和微晶石墨混合型石墨,采用X射线荧光光谱仪、光学显微镜、X射线衍射仪和激光拉曼光谱仪等表征手段进行了矿石的化学成分、矿物组成、晶体结构属性和谱学特征等矿物学特征研究。结果表明,... 针对四川南江坪河石墨矿床的沉积变质型晶质石墨和微晶石墨混合型石墨,采用X射线荧光光谱仪、光学显微镜、X射线衍射仪和激光拉曼光谱仪等表征手段进行了矿石的化学成分、矿物组成、晶体结构属性和谱学特征等矿物学特征研究。结果表明,该石墨矿石的主要化学组成为Si、C、O、Fe、Al、K等,含碳量为11.73%~56.21%,灰分为40.33%~79.36%。主要矿物组成除石墨外,还含有石英及少量的白云母、绿泥石和黄铁矿等。7号矿山矿石样品的石墨化度r=0.7927~0.9113,9号矿山矿石样品的石墨化度r=0.6713~0.9717,该矿区石墨的石墨化度较高。7号矿山和9号矿山样品均出现了2H型石墨特征衍射峰,以2H型为主并含有一定量的3R型结构,晶胞参数a=0.2458~0.2470 nm,晶胞体积V=0.0352~0.0355 nm3。 展开更多
关键词 南江坪河 石墨矿石 化学组成 晶体结构
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