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煤岩动态RHT本构模型数值模拟研究
被引量:
4
1
作者
邱薛
刘晓辉
+2 位作者
胡安奎
李泓颖
王悠
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第S01期261-273,共13页
利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件和岩石RHT损伤本构模型对四川宜宾芙蓉白胶煤岩展开不同应变率下煤岩SHPB动态压缩数值模拟试验。首先,依据相关岩石RHT本构模型参数确定方法与Riedel混凝土RHT参数值,通过不同动态应变率下的3水平27组正交...
利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件和岩石RHT损伤本构模型对四川宜宾芙蓉白胶煤岩展开不同应变率下煤岩SHPB动态压缩数值模拟试验。首先,依据相关岩石RHT本构模型参数确定方法与Riedel混凝土RHT参数值,通过不同动态应变率下的3水平27组正交试验与13个不确实性参数敏感性分析确定出煤岩RHT动态压缩本构模型最优参数。其次,依据数值模拟试验与室内试验对比分析,发现两种试验所得应力应变曲线能够较好吻合,数值模拟试验结果满足SHPB压缩试验中的一维应力与应力均匀性两个假定,数值模拟试验具有一定的可靠性。最后,利用RHT损伤本构模型探究煤岩动态力学性质及渐近变形破坏过程中的能量演化规律。研究结果表明:RHT损伤本构模型能够较好地模拟煤岩动态变形破坏过程,相应力学特性、能量演化过程与室内试验具有较好一致性;煤岩RHT模型参数随应变率增加呈增大趋势,但敏感性具有差异性,应变率从29.12 s^(-1)增大至95.69 s^(-1),RHT参数gc^(*)、N、ft^(*)、n、p^(co)对煤岩最终模拟效果优劣情况值抗压强度最为敏感,而参数p^(co)、ξ、fs^(*)、p^(co)、Q^(0)则最不敏感;煤岩抵抗变形能力随应变率增加明显增强,破碎程度愈加剧烈,峰动态强度因子值均呈指数函数增长;依据煤岩动态能量演化过程明显阶段性进行动态特征应力划分,发现特征能量均呈先增大后减小、再趋于稳定的趋势,动态弹性能储存能力和极限储能能力均随应变率增加而增强。
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关键词
煤岩
rht本构模型
SHPB数值模拟
力学特性
能量演化
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职称材料
爆炸作用下RHT模型参数敏感性分析
被引量:
7
2
作者
辛健
《舰船电子工程》
2019年第4期111-113,122,共4页
混凝土RHT本构模型广泛应用于机场跑道等重要军事目标的材料动态力学响应过程的数值模拟,其本构参数的取值直接影响计算结果的准确度。论文定义了无量纲形式的敏感度函数,针对RHT本构模型参数进行了敏感性分析,确定了爆炸过程模型参数...
混凝土RHT本构模型广泛应用于机场跑道等重要军事目标的材料动态力学响应过程的数值模拟,其本构参数的取值直接影响计算结果的准确度。论文定义了无量纲形式的敏感度函数,针对RHT本构模型参数进行了敏感性分析,确定了爆炸过程模型参数的敏感度,分析结果为数值模拟和试验方案优化设计提供了参考依据。
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关键词
rht本构模型
敏感性分析
数值模拟
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职称材料
基于RHT模型的冲击荷载作用下钢筋混凝土梁动力响应分析
被引量:
2
3
作者
李广博
罗乙杰
《吉林建筑大学学报》
CAS
2022年第1期11-16,共6页
为了研究冲击荷载下钢筋混凝土结构的响应规律,提出RHT本构模型,通过数值模拟研究冲击作用下钢筋混凝土梁的抗弯性能和损伤机理;通过动态摩擦理论建立冲击荷载接触模型,基于剪切变形理论和完全积分法计算排除沙漏模式,提高计算精度,由RH...
为了研究冲击荷载下钢筋混凝土结构的响应规律,提出RHT本构模型,通过数值模拟研究冲击作用下钢筋混凝土梁的抗弯性能和损伤机理;通过动态摩擦理论建立冲击荷载接触模型,基于剪切变形理论和完全积分法计算排除沙漏模式,提高计算精度,由RHT本构模型输出损伤因子,辅以P-alphaEOS方程模拟混凝土压实效应,输出危险截面位移,利用结构截面损伤因子对损伤评估进行建模.结果表明,基于RHT本构模型损伤因子的评估函数模型可以有效地描述梁体受冲击的损伤分布,箍筋间距和混凝土保护层厚度均对混凝土损伤分布和抗弯性能具有影响.
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关键词
冲击荷载
钢筋混凝土梁
rht本构模型
损伤函数
抗弯性能
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职称材料
射孔弹侵彻岩层及能量转化效率研究
4
作者
陈星见
柳军
+3 位作者
罗杰
李强
周鑫钟
兰少坤
《爆破器材》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期48-57,共10页
为研究射孔弹侵彻岩层的过程及爆炸后能量的分布情况,基于对称罚函数的流固耦合算法及岩层的RHT(Redel-Hiermaier-Thoma)本构模型,借助显式非线性动力学分析程序LS-DYNA,建立了1/2二维射孔弹-空气-岩层对称数值模拟模型,系统地分析了射...
为研究射孔弹侵彻岩层的过程及爆炸后能量的分布情况,基于对称罚函数的流固耦合算法及岩层的RHT(Redel-Hiermaier-Thoma)本构模型,借助显式非线性动力学分析程序LS-DYNA,建立了1/2二维射孔弹-空气-岩层对称数值模拟模型,系统地分析了射孔弹在不同的装药类型、药型罩壁厚及锥角下射流侵彻岩层的深度及能量转化情况。研究结果表明:射孔弹主装炸药的爆速和猛度对射流侵彻岩层深度的影响显著;射孔弹炸药的爆速和猛度越高,射流的头部峰值速度越高,侵彻岩层深度越大;射孔弹主装炸药为RDX时,射流的有效能量转化率最大,其次分别为HNS、HMX。药型罩壁厚在0.6~1.5 mm范围内,适当减小厚度,可以提升射流的头部速度及岩层的穿深;但与此同时,射流的有效能量占比将降低,爆轰能量将增大。锥角在55°~70°范围内,适当减小锥角,射流的有效能量转化率及侵彻岩层的深度将增大,爆轰能量转化率将减小。
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关键词
射孔弹
聚能射流
侵彻
rht本构模型
能量转化
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职称材料
基于SPH方法的大块煤冲击破碎数值模拟
被引量:
5
5
作者
张德生
王国法
+2 位作者
范迅
任怀伟
赵国瑞
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第11期1934-1939,共6页
为研究大块煤在钎杆冲击下的破碎效果,引入RHT混凝土本构模型材料来模拟大块硬煤(压缩强度35 MPa),并基于光滑质点流体动力学(SPH)方法建立了钎杆冲击大块煤的三维仿真模型。分析比较了大块在静压、纯冲击和冲压组合作用下的破坏程度,...
为研究大块煤在钎杆冲击下的破碎效果,引入RHT混凝土本构模型材料来模拟大块硬煤(压缩强度35 MPa),并基于光滑质点流体动力学(SPH)方法建立了钎杆冲击大块煤的三维仿真模型。分析比较了大块在静压、纯冲击和冲压组合作用下的破坏程度,以及平头和圆锥形钎杆冲击效果的差异。仿真结果表明:平头钎杆在30 MPa压力、15 m/s速度或是其组合作用下,均无法使大块产生有效破坏;平头钎杆在200 m/s的超高速下可使大块产生彻体破坏,但实现钎杆高速运动困难;圆锥钎杆在30 MPa压力和15 m/s速度的冲压作用下,使大块产生了较大范围的锥形失效,远高于常规液压破碎锤的单次冲击破坏程度。锥形钎杆、高压高速是破碎硬质大块煤的一种有效方法,可在较少作用次数下实现破碎,验证了低频重载破碎大块的可行性。
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关键词
大块煤
冲击破碎
SPH
rht本构模型
低频重载
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职称材料
高台阶抛掷爆破速度规律的数值模拟
被引量:
24
6
作者
黄永辉
刘殿书
+2 位作者
李胜林
李祥龙
王家磊
《爆炸与冲击》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第4期495-500,共6页
为了获得高台阶抛掷爆破作用下岩石的抛掷速度变化规律,结合现场实验,采用理论分析、高速摄影技术、数值计算方法开展研究.研究结果表明,炮孔内炸药起爆后,坡面岩石抛掷初速度达到最大值的时间在93~105 ms之间,最大抛掷初速度在18~28 ...
为了获得高台阶抛掷爆破作用下岩石的抛掷速度变化规律,结合现场实验,采用理论分析、高速摄影技术、数值计算方法开展研究.研究结果表明,炮孔内炸药起爆后,坡面岩石抛掷初速度达到最大值的时间在93~105 ms之间,最大抛掷初速度在18~28 m/s之间;坡面岩石的最大抛掷初速度在延炮孔内传爆方向呈增长、稳定、下降的趋势;岩石抛掷运动过程的最后阶段呈自由落体运动,个别岩块的运动速度存在增减现象,主要是由于岩体破碎后岩块间存在的相互碰撞作用;高速摄影实验结果验证了数值计算结果的正确性、RHT材料本构模型及参数在高台阶抛掷爆破数值计算过程中的可用性。
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关键词
爆炸力学
速度场
rht
材料
本构
模型
高台阶抛掷爆破
高速摄影
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职称材料
题名
煤岩动态RHT本构模型数值模拟研究
被引量:
4
1
作者
邱薛
刘晓辉
胡安奎
李泓颖
王悠
机构
西华大学能源与动力工程学院
西华大学流体及动力机械教育部重点实验室
西华大学流体机械及工程四川省重点实验室
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第S01期261-273,共13页
基金
四川省自然科学基金面上资助项目(2022NSFSC0279)
四川省自然科学基金资助项目(2022NSFSC1009)
西华大学研究生创新基金资助项目(YCCJJ2021056)
文摘
利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件和岩石RHT损伤本构模型对四川宜宾芙蓉白胶煤岩展开不同应变率下煤岩SHPB动态压缩数值模拟试验。首先,依据相关岩石RHT本构模型参数确定方法与Riedel混凝土RHT参数值,通过不同动态应变率下的3水平27组正交试验与13个不确实性参数敏感性分析确定出煤岩RHT动态压缩本构模型最优参数。其次,依据数值模拟试验与室内试验对比分析,发现两种试验所得应力应变曲线能够较好吻合,数值模拟试验结果满足SHPB压缩试验中的一维应力与应力均匀性两个假定,数值模拟试验具有一定的可靠性。最后,利用RHT损伤本构模型探究煤岩动态力学性质及渐近变形破坏过程中的能量演化规律。研究结果表明:RHT损伤本构模型能够较好地模拟煤岩动态变形破坏过程,相应力学特性、能量演化过程与室内试验具有较好一致性;煤岩RHT模型参数随应变率增加呈增大趋势,但敏感性具有差异性,应变率从29.12 s^(-1)增大至95.69 s^(-1),RHT参数gc^(*)、N、ft^(*)、n、p^(co)对煤岩最终模拟效果优劣情况值抗压强度最为敏感,而参数p^(co)、ξ、fs^(*)、p^(co)、Q^(0)则最不敏感;煤岩抵抗变形能力随应变率增加明显增强,破碎程度愈加剧烈,峰动态强度因子值均呈指数函数增长;依据煤岩动态能量演化过程明显阶段性进行动态特征应力划分,发现特征能量均呈先增大后减小、再趋于稳定的趋势,动态弹性能储存能力和极限储能能力均随应变率增加而增强。
关键词
煤岩
rht本构模型
SHPB数值模拟
力学特性
能量演化
Keywords
coal
rht
constitutive model
SHPB numerical simulation
mechanical properties
energy evolution
分类号
TD315 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
爆炸作用下RHT模型参数敏感性分析
被引量:
7
2
作者
辛健
机构
[
出处
《舰船电子工程》
2019年第4期111-113,122,共4页
基金
国家自然科学基金项目(编号:61701504)资助
文摘
混凝土RHT本构模型广泛应用于机场跑道等重要军事目标的材料动态力学响应过程的数值模拟,其本构参数的取值直接影响计算结果的准确度。论文定义了无量纲形式的敏感度函数,针对RHT本构模型参数进行了敏感性分析,确定了爆炸过程模型参数的敏感度,分析结果为数值模拟和试验方案优化设计提供了参考依据。
关键词
rht本构模型
敏感性分析
数值模拟
Keywords
rht
constitutive model
sensitivity analyses
numerical simulation
分类号
TU528 [建筑科学—建筑技术科学]
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职称材料
题名
基于RHT模型的冲击荷载作用下钢筋混凝土梁动力响应分析
被引量:
2
3
作者
李广博
罗乙杰
机构
吉林建筑大学土木工程学院
出处
《吉林建筑大学学报》
CAS
2022年第1期11-16,共6页
文摘
为了研究冲击荷载下钢筋混凝土结构的响应规律,提出RHT本构模型,通过数值模拟研究冲击作用下钢筋混凝土梁的抗弯性能和损伤机理;通过动态摩擦理论建立冲击荷载接触模型,基于剪切变形理论和完全积分法计算排除沙漏模式,提高计算精度,由RHT本构模型输出损伤因子,辅以P-alphaEOS方程模拟混凝土压实效应,输出危险截面位移,利用结构截面损伤因子对损伤评估进行建模.结果表明,基于RHT本构模型损伤因子的评估函数模型可以有效地描述梁体受冲击的损伤分布,箍筋间距和混凝土保护层厚度均对混凝土损伤分布和抗弯性能具有影响.
关键词
冲击荷载
钢筋混凝土梁
rht本构模型
损伤函数
抗弯性能
Keywords
impact load
reinforced concrete beam
rht
constitutive model
damage function
anti-curved performance
分类号
TU528.7 [建筑科学—建筑技术科学]
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职称材料
题名
射孔弹侵彻岩层及能量转化效率研究
4
作者
陈星见
柳军
罗杰
李强
周鑫钟
兰少坤
机构
西南石油大学机电工程学院
成都大学机械工程学院
中国石油吉林油田公司扶余采油厂
出处
《爆破器材》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期48-57,共10页
基金
国家自然科学基金(51875489)
四川省重点研发计划(2022YFQ0034)。
文摘
为研究射孔弹侵彻岩层的过程及爆炸后能量的分布情况,基于对称罚函数的流固耦合算法及岩层的RHT(Redel-Hiermaier-Thoma)本构模型,借助显式非线性动力学分析程序LS-DYNA,建立了1/2二维射孔弹-空气-岩层对称数值模拟模型,系统地分析了射孔弹在不同的装药类型、药型罩壁厚及锥角下射流侵彻岩层的深度及能量转化情况。研究结果表明:射孔弹主装炸药的爆速和猛度对射流侵彻岩层深度的影响显著;射孔弹炸药的爆速和猛度越高,射流的头部峰值速度越高,侵彻岩层深度越大;射孔弹主装炸药为RDX时,射流的有效能量转化率最大,其次分别为HNS、HMX。药型罩壁厚在0.6~1.5 mm范围内,适当减小厚度,可以提升射流的头部速度及岩层的穿深;但与此同时,射流的有效能量占比将降低,爆轰能量将增大。锥角在55°~70°范围内,适当减小锥角,射流的有效能量转化率及侵彻岩层的深度将增大,爆轰能量转化率将减小。
关键词
射孔弹
聚能射流
侵彻
rht本构模型
能量转化
Keywords
perforating charge
shaped jet
penetration
rht
constitutive model
energy conversion
分类号
TE921 [石油与天然气工程—石油机械设备]
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职称材料
题名
基于SPH方法的大块煤冲击破碎数值模拟
被引量:
5
5
作者
张德生
王国法
范迅
任怀伟
赵国瑞
机构
天地科技股份有限公司开采设计事业部
中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第11期1934-1939,共6页
基金
国家高技术研究发展计划(863)资助项目(2012AA06A407)
开采设计事业部科技创新基金(青年创新基金)资助项目(KC-QNCX-2012-07)
文摘
为研究大块煤在钎杆冲击下的破碎效果,引入RHT混凝土本构模型材料来模拟大块硬煤(压缩强度35 MPa),并基于光滑质点流体动力学(SPH)方法建立了钎杆冲击大块煤的三维仿真模型。分析比较了大块在静压、纯冲击和冲压组合作用下的破坏程度,以及平头和圆锥形钎杆冲击效果的差异。仿真结果表明:平头钎杆在30 MPa压力、15 m/s速度或是其组合作用下,均无法使大块产生有效破坏;平头钎杆在200 m/s的超高速下可使大块产生彻体破坏,但实现钎杆高速运动困难;圆锥钎杆在30 MPa压力和15 m/s速度的冲压作用下,使大块产生了较大范围的锥形失效,远高于常规液压破碎锤的单次冲击破坏程度。锥形钎杆、高压高速是破碎硬质大块煤的一种有效方法,可在较少作用次数下实现破碎,验证了低频重载破碎大块的可行性。
关键词
大块煤
冲击破碎
SPH
rht本构模型
低频重载
Keywords
large lump coal
impact breaking
SPH
rht
constitutive model
low frequency and heavy load
分类号
TD451 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
高台阶抛掷爆破速度规律的数值模拟
被引量:
24
6
作者
黄永辉
刘殿书
李胜林
李祥龙
王家磊
机构
昆明理工大学电力工程学院
中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院
昆明理工大学国土资源工程学院
出处
《爆炸与冲击》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第4期495-500,共6页
基金
国家自然科学基金项目(51304087)
云南省级人培项目(KKSY201404056
KKSA201121083)~~
文摘
为了获得高台阶抛掷爆破作用下岩石的抛掷速度变化规律,结合现场实验,采用理论分析、高速摄影技术、数值计算方法开展研究.研究结果表明,炮孔内炸药起爆后,坡面岩石抛掷初速度达到最大值的时间在93~105 ms之间,最大抛掷初速度在18~28 m/s之间;坡面岩石的最大抛掷初速度在延炮孔内传爆方向呈增长、稳定、下降的趋势;岩石抛掷运动过程的最后阶段呈自由落体运动,个别岩块的运动速度存在增减现象,主要是由于岩体破碎后岩块间存在的相互碰撞作用;高速摄影实验结果验证了数值计算结果的正确性、RHT材料本构模型及参数在高台阶抛掷爆破数值计算过程中的可用性。
关键词
爆炸力学
速度场
rht
材料
本构
模型
高台阶抛掷爆破
高速摄影
Keywords
mechanics of explosion
velocity field
rht
material constitutive model
pin-point blasting of sloping surface
high-speed photography
分类号
O389 [理学—流体力学]
TU313 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
煤岩动态RHT本构模型数值模拟研究
邱薛
刘晓辉
胡安奎
李泓颖
王悠
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
4
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职称材料
2
爆炸作用下RHT模型参数敏感性分析
辛健
《舰船电子工程》
2019
7
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职称材料
3
基于RHT模型的冲击荷载作用下钢筋混凝土梁动力响应分析
李广博
罗乙杰
《吉林建筑大学学报》
CAS
2022
2
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职称材料
4
射孔弹侵彻岩层及能量转化效率研究
陈星见
柳军
罗杰
李强
周鑫钟
兰少坤
《爆破器材》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
5
基于SPH方法的大块煤冲击破碎数值模拟
张德生
王国法
范迅
任怀伟
赵国瑞
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013
5
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下载PDF
职称材料
6
高台阶抛掷爆破速度规律的数值模拟
黄永辉
刘殿书
李胜林
李祥龙
王家磊
《爆炸与冲击》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014
24
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职称材料
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