硬石膏矿RHT动力学模型参数研究

摘要

数值模拟计算是岩石动力学特性研究的重要手段，模型及参数的合理确定是保证模拟试验结果准确的关键。在RHT模型的34个参数中，19个参数可以通过试验、理论计算等手段获得，但还剩15个参数较难获得。为研究适用于硬石膏的模型参数，由试验分析、理论计算获得硬石膏的19个基本参数，采用LS-DYNA对15个较难获得参数开展单一因素变化下的SHPB模拟试验，对比应力-应变曲线对以上参数的敏感性程度并优化参数取值水平，进而通过正交试验对敏感程度较高的参数进行确定，最后将获得参数的模拟结果与室内试验结果对比分析。研究结果表明：RHT参数B、g^*_t、n、D₁、n_f、P_comp和N对应力-应变曲线基本无影响，而参数A、f^*_s、f^*_t、Q₀、g^*_c、ξ、ε_p^m和A_f对应力-应变曲线影响较大，进一步利用正交试验对应力-应变曲线影响较大的参数进行确定，获取了较为贴合硬石膏SHPB冲击试验曲线的RHT模型参数；在不同加载应变率下，硬石膏模拟试验的动态应力-应变曲线和破坏形态与室内试验表现出的规律一致，验证了模型参数适用于硬石膏矿。

关键词

硬石膏 / RHT模型 / 敏感性 / 正交试验 / SHPB

基金资助

国家自然科学基金(52174087)硬石膏矿空区群灾变链断链控制及精细化开发时空原理研究