恒阻大变形锚杆动力学特性:冲击速率影响分析

1 下载量 67 浏览量 更新于2024-09-05 收藏 941KB PDF 举报
"不同冲击速率下恒阻大变形锚杆动力学特性分析" 本文主要探讨了恒阻大变形锚杆在遭受不同冲击速率下的动力学特性。恒阻大变形锚杆是一种特殊的锚固技术,用于地下工程,特别是矿山工程中,以提供稳定性和安全性。通过对恒阻大变形锚杆进行冲击拉伸试验,研究人员分析了锚杆在不同冲击速度下的受力状态和形变规律。 试验中,利用恒阻大变形锚杆冲击拉伸试验系统,研究人员模拟了多种冲击条件,观察锚杆在这些条件下的力学响应。通过实验数据,他们发现锚杆承受的冲击力与其受到的瞬时外部冲击力之间存在明显的正比例关系。这种关系揭示了锚杆在动态荷载下的线性响应特性,这对于理解和预测锚杆在实际工作环境中的行为至关重要。 同时,文章采用了CAD/CAE多软件集成的有限元分析方法,对锚杆在冲击过程中的工作状态进行了数值模拟。这种方法能够更深入地理解锚杆的内部应力分布和变形过程。数值模拟结果显示,锚杆的变形过程呈现出典型的弹塑性特征,即在初始阶段保持弹性变形,随后进入塑性变形阶段。这一发现证实了恒阻大变形锚杆能够在大变形情况下维持高阻力值,这是其关键的设计优势。 此外,文章还提到了唐口矿工程的监测试验结果,这些现场数据进一步支持了实验室内的研究发现。锚杆在负泊松比效应方面的表现也是一个重要发现,这意味着在受到冲击时,锚杆在某些方向上的横向膨胀大于纵向收缩,增强了其在复杂地质条件下的稳定性。 最后,作者指出,数值模拟结果与室内试验结果的一致性不仅证明了有限元分析方法的精确性,而且暗示了有限元分析在工程研究中可以作为一种有效工具,用于补充或替代部分实物试验,从而节省成本和时间,提高研究效率。 关键词涉及恒阻大变形锚杆、冲击拉伸、动力学试验和负泊松比效应,表明了该研究的焦点集中在锚杆的动态响应及其在不同冲击条件下的性能表现。文章的结论强调了有限元分析在锚固工程领域的应用潜力,为未来相关研究提供了理论依据和技术参考。 中图分类号和文献标志码则表明该研究属于工程技术领域,特别是与隧道和地下结构相关的力学研究,具有较高的学术价值和实践意义。文章编号则标识了该文献在《煤炭科学技术》期刊的具体位置,便于读者查找和引用。