基于FDEM的含铜钠长岩冲击破裂过程与能量耗散特征研究

张熙远 李祥龙 左庭 刘金保 王建国 胡涛 王浩

张熙远, 李祥龙, 左庭, 刘金保, 王建国, 胡涛, 王浩. 基于FDEM的含铜钠长岩冲击破裂过程与能量耗散特征研究[J]. 高压物理学报. doi: 10.11858/gywlxb.20251198
引用本文: 张熙远, 李祥龙, 左庭, 刘金保, 王建国, 胡涛, 王浩. 基于FDEM的含铜钠长岩冲击破裂过程与能量耗散特征研究[J]. 高压物理学报. doi: 10.11858/gywlxb.20251198
ZHANG Xiyuan, LI Xianglong, ZUO Ting, LIU Jinbao, WANG Jianguo, HU Tao, WANG Hao. Impact-Induced Fracture Process and Energy Dissipation Characteristics of Copper-Bearing Albite Rock Based on FDEM[J]. Chinese Journal of High Pressure Physics. doi: 10.11858/gywlxb.20251198
Citation: ZHANG Xiyuan, LI Xianglong, ZUO Ting, LIU Jinbao, WANG Jianguo, HU Tao, WANG Hao. Impact-Induced Fracture Process and Energy Dissipation Characteristics of Copper-Bearing Albite Rock Based on FDEM[J]. Chinese Journal of High Pressure Physics. doi: 10.11858/gywlxb.20251198

基于FDEM的含铜钠长岩冲击破裂过程与能量耗散特征研究

doi: 10.11858/gywlxb.20251198

Impact-Induced Fracture Process and Energy Dissipation Characteristics of Copper-Bearing Albite Rock Based on FDEM

  • 摘要: 为了保证铜矿资源的高效回采,以含铜钠长岩试样为研究对象,使用分离式霍普金森压杆(SHPB)施加不同强度的冲击荷载,利用高速摄像系统记录裂纹扩展过程,并结合一维应力波传播理论和能量守恒定律,分析试样在不同冲击气压下的能量耗散规律;同时,基于有限-离散元(FDEM)耦合算法,建立含铜钠长岩冲击过程的数值模型。结果表明:入射能和应力峰值随着冲击气压的增大而增大,试样破碎程度也随之加剧;当入射能小于140 J时,随入射能的增加,能量耗散率逐渐增大;当入射能大于140 J时,能量耗散率随入射能的增加逐渐减小,能量耗散率在冲击气压为0.35 MPa时最大;在冲击过程中,拉伸破坏占主导作用,并在水平方向形成主优势区。新增裂纹面积和冲击总能量随着冲击荷载的增加而增大,冲击气压为0.30 MPa时,应变能比能量最小,在此气压下,剪切裂纹占比最小,说明0.30 MPa的冲击气压的破岩效率最高;基于FDEM构建的数值模型可以有效地预测在不同冲击荷载下含铜钠长岩的损伤破裂过程。

     

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  • 网络出版日期:  2025-11-11

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