煤的动态力学本构模型

付玉凯¹，解北京²，王启飞²

1. 天地科技股份有限公司开采设计事业部2. 中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院

摘 要：为揭示煤岩动态破坏机理,利用φ50 mm的分离式霍普金森压杆（SHPB）实验系统,对煤试样进行不同应变速率下的冲击加载实验,实验结果表明:煤体动态本构曲线前期就呈现出很强的非线性,初始弹性模量、屈服强度和极限强度都随应变率的增大而增大,塑性变形则是先增大后减小。根据动态本构曲线特征以及前人对本构模型的研究成果,运用弹塑性理论,建立了损伤体-黏弹性本构模型,模型的拟合曲线与实测动态本构曲线具有较好的一致性,拟合结果表明,煤体的动态力学性质对高低应变率的敏感性不同,对高应变率比较敏感,尤其是在300 s-1的应变率下,煤体的塑性流动最强,应力应变曲线产生了二类卸载（正斜率）。

关键词：霍普金森压杆;动态力学性能;本构模型;煤岩体;