不同动载对煤岩块的破坏作用数值模拟 论文

以HJC本构模型进行数值模拟，可以深入分析动载作用下煤岩块的应力场、应变场及能量场的动态变化过程。研究结果表明，载荷变化率的改变对煤岩块的破坏形态影响最大，其次是载荷的最大压力值，最后是作用时间。这一结论与煤岩体在动载下的动态损伤数值模拟研究中的发现一致，可以参考该研究的详细结果获取更多背景信息，点击煤岩体在动载下的动态损伤数值模拟查看。

在不同载荷压力形式下，煤岩块的动能、内能和总能量三种能量随时间变化趋势基本一致。具体表现为：在煤岩块未破坏时，这三种能量随着时间的增加而增加；而当煤岩块发生破坏时，动能最终降为0，内能有所降低。这一现象在卸荷煤岩体冲击破坏特性数值模拟研究中也有类似发现，可参考卸荷煤岩体冲击破坏特性数值模拟研究的详细描述。

研究表明煤岩块的破坏程度与能量降低的程度密切相关。当煤岩块达到临界应力时，仅发生轻微破坏，而当其达到最大总能量时，则发生严重破坏。这与动载应变率对煤岩体损伤的模拟研究结果相符，感兴趣的读者可以进一步阅读动载应变率对煤岩体损伤的模拟研究。

当压力和作用时间达到一定值时，煤岩块才会发生破坏，而载荷变化率方向的改变增大了煤岩块的破坏能力。这一观察在煤岩柱的动态损伤数值模拟研究中得到进一步验证，详细内容可参见动载荷作用下煤柱的动态损伤数值模拟。