被动围压下煤冲击压缩动态力学特性试验研究

摘要

为研究冲击载荷作用下煤的动态力学特性,采用分离式霍普金森压杆试验系统,通过钢制套筒施加环向约束,对煤样进行不同应变率和不同应力状态冲击压缩试验.研究结果表明:应变率和约束状态对煤样应力应变及破坏模式影响显著,随着应变率提高,被动围压条件下煤样应力应变曲线具有明显的屈服平台,塑性流动增强.应变率在30.4～328.7 s-1范围,径向自由下煤样峰值应力为15.32～69.53 MPa,被动围压条件下煤样峰值应力为15.11～104.46 MPa.当应变率高于100s-1时,被动围压条件下煤样的峰值应力明显高于径向自由条件.由于套筒约束的被动围压作用,煤样破坏形态呈现为压剪破裂模式,与径向自由条件下破碎特征不同.冲击载荷作用下煤样所受被动围压处于不断变化过程,被动围压随轴压增加而快速增长,两者呈正相关二次函数关系.