彭建宇
- 作品数：12 被引量：130H指数：7
- 供职机构：教育部更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金国家科技支撑计划更多>>
- 相关领域：矿业工程理学自动化与计算机技术更多>>
- 地应力对岩体爆破影响的数值模拟被引量：21
- 2015年
- 将无限大岩体内柱状药包爆破简化为平面应变问题,基于双线性随动硬化屈服理论,采用ANSYS/LS-DYNA对爆破过程进行模拟,研究垂直炮孔方向的双向地应力场对裂纹扩展规律的影响。模拟结果表明:双向等压下,裂纹区形状为圆形,其面积随地应力增大而非线性减小,但裂纹密度增大,给出了裂纹区面积与压应力之间的定量关系;而双向不等压情况下,裂纹区形状为近似椭圆形,长轴出现在较大压应力作用方向,短轴出现在较小压应力作用方向,在较小压应力不变的情况下,随着较大压应力增大,长轴先增大后减小,短轴减小,裂纹区面积先增加后减小,呈非单调变化。
- 张凤鹏彭建宇张鑫李元辉
- 关键词：数值模拟地应力爆破岩体ANSYS/LS-DYNA
- 红砂岩受高压电脉冲击穿作用下的破裂行为试验研究被引量：3
- 2022年
- 高压脉冲放电破岩具有绿色环保、能量可控的特色,是一种应用前景广阔的新兴岩石破碎技术。通过电击穿试验分析了高压脉冲作用下红砂岩的破裂机制,研究了不同试件尺寸和放电电压下红砂岩的破裂模式及破裂程度。结果表明:高温和冲击波是导致试件破裂的内在机制。高压电脉冲作用下,红砂岩在电极附近由于等离子通道贯通后的迅速膨胀作用形成击穿区,损伤最为严重。击穿区外侧受冲击波的影响出现径向裂纹,冲击波强度足够时可继续诱发试件边界附近出现剥落裂纹。击穿区、径向裂纹及剥落裂纹的形成与试件的尺寸和放电电压密切相关。采用裂纹密度和分形维数两个指标量化分析了高压脉冲作用后试件的破裂程度。随着试件尺寸增加,试件由块状破碎转变成穿孔破坏模式,试件的裂纹密度、裂纹的复杂程度以及分形维数呈现出降低趋势。随着放电电压的增加,试件由穿孔破坏模式转变成块状破碎,其裂纹密度、裂纹的复杂程度和分形维数呈现增加趋势。
- 彭建宇王浩南吴硕张凤鹏
- 关键词：岩石破碎分形维数
- 圆筒内静态破碎剂轴向膨胀特性研究被引量：7
- 2017年
- 采用试验与颗粒离散元模拟相结合的方法研究了圆筒内静态破碎剂的膨胀力学行为。通过筒径为150mm圆筒试验研究了静态破碎剂水化膨胀过程中轴向应力输出特性,得到了全约束和预留一定自由膨胀空间2种条件下的轴向压应力与水化时间的关系曲线。根据离散元基本理论,模拟了不同预留自由膨胀空间条件下静态破碎剂水化膨胀过程,探讨了体积膨胀率对轴向应力输出的影响。结果表明:模拟结果与试验结果吻合得很好,采用颗粒离散元研究静态破碎剂的膨胀行为是可行的;随体积膨胀率增大,圆筒内静态破碎剂轴向输出应力降低。
- 彭建宇李元辉戴星航徐香新张凤鹏
- 关键词：静态破碎剂颗粒离散元
- 基于多方法联合的崩落法崩矿步距优化被引量：33
- 2013年
- 为准确获得大结构参数下的最优崩矿步距,以梅山铁矿为工程背景,联合应用相似材料试验方法和PFC2D软件数值模拟方法,开展18 m×20 m结构参数下崩矿步距的优化研究。基于相似材料试验,绘制出该结构参数下的放出体形态,并结合崩矿步距与矿石损失贫化的数学模型,计算得到该结构参数下的最优放矿步距为6.12 m。利用PFC2D软件对放矿步距为4.5,5.0,5.5,6.0,6.5 m共5种方案进行数值模拟研究,计算结果表明,当放矿步距为6.0 m时,矿石的回收指标最优。将相似材料试验和计算机数值模拟所得结果进行对比分析,并考虑最优崩矿步距与最优放矿步距之间的关系,最终确定该矿山在18 m×20 m结构参数下的最优崩矿步距为4.4 m。将该结果与梅山铁矿现场工业试验结果相对比,验证了该结果的正确性。
- 安龙徐帅李元辉彭建宇
- 关键词：采矿工程无底柱分段崩落法崩矿步距
- 不同静应力和节理条件下岩体爆破破岩机制研究被引量：26
- 2016年
- 考虑不同应力条件和岩体节理属性,对静应力作用下含有长节理和局部短节理花岗岩的爆破破岩机制进行研究,探讨静应力、节理位置和充填介质物性等因素对爆破效果的影响。在节理间充填弹性弱介质和空气两种情况下研究半无限长节理面反射拉伸破坏效应和端部衍生翼裂纹扩展特性;在不同静应力作用下,改变爆源与节理间的距离,研究长节理面反射效应对爆破裂纹扩展的影响规律;在保持节理近端与爆源距离和节理长度不变的情况下,研究短节理端部衍生翼裂纹产生、扩展的规律。通过比较表明,当节理充填介质时,节理面的反射拉伸破坏作用弱于不充填情况,而前者的端部翼裂纹发育明显比后者充分;长节理阻断了爆破主裂纹的扩展,节理面反射拉伸应力波产生的拉裂纹与爆破主裂纹耦合贯通在爆源与节理之间岩体内产生密集裂纹网,改善了该区域岩体的破碎效果,但随爆源与节理之间距离的增大以及静应力增高,这种破岩效应逐渐消失;入射角对节理端部衍生翼裂纹的产生与扩展影响显著,而静应力对翼裂纹起抑制作用。
- 张凤鹏彭建宇范光华李邵军李元辉
- 关键词：静应力岩体爆破节理LS-DYNA入射角
- 梅山铁矿爆破块度自动识别系统研究
- 针对梅山铁矿亟需确定的爆破块度分布问题,基于计算机图像处理技术,并结合人机交互程序,研发了梅山铁矿爆破块度自动识别系统.该系统对爆堆图像进行二值化、平滑、边界检测处理,结合人机交互程序,实现了岩块边界的自动识别.通过统计...
- 吴荣高彭建宇江学
- 关键词：矿山爆破自动识别软件设计
- 文献传递
- 急倾斜薄矿脉中深孔落矿爆破参数优化被引量：15
- 2015年
- 依托金厂沟梁金矿中深孔落矿工业实验,开展急倾斜薄矿脉中深孔落矿爆破参数优化研究。基于非线性动力分析有限元软件ANSYS/LS-DYNA开展多种方案的数值模拟,分析了不同爆破参数下窄矿脉爆破应力场分布特征和窄矿脉爆破夹制作用下爆破裂隙区域的形成过程。计算结果表明,抵抗线在0.8~1.2m范围内,相同孔距下自由面中心位置有效应力峰值随着抵抗线增大呈现衰减趋势;孔距在0.9~1.6 m范围内,相同抵抗线应力峰值随孔距增大而增大,孔距增大的同时,上下盘围岩损失程度也随之增大。选择孔网面积作为衡量依据,随炮孔密集系数增大,有效应力增量减缓,密集系数超过1.5后,矿石损失贫化加剧。综合各方案模拟结果,1.0m×1.4m为最优的爆破参数。将优化结果用于现场实验,爆破后采用三维激光扫描系统进行评估,实测爆区体积为设计体积的91.8%,爆破并未导致矿体上下盘围岩垮落,爆破效果良好。
- 徐帅彭建宇李元辉安龙邬金
- 关键词：ANSYS/LS-DYNA急倾斜薄矿脉中深孔爆破
- 单向静载下柱状药包爆破裂纹扩展规律及机制被引量：7
- 2017年
- 将岩体内柱状药包爆破简化为平面应变问题,采用ANSYS/LS-DYNA软件进行数值计算,研究单向静应力对爆破裂纹的影响规律及机制。结果表明:无静应力时,爆破裂纹区形状大致为圆形;而施加单向静应力后,裂纹区形状演化成椭圆形,椭圆的长轴方向与静应力方向相同,且随着静载荷增加,裂纹区长轴基本保持不变,短轴长度降低。这是由于随静载荷变化,沿着加载方向单元的最大主应变基本不变;而垂直加载方向单元的最大主应变随着静载荷增加而减小,从而导致该方向裂纹长度降低。
- 彭建宇李元辉张凤鹏范光华
- 关键词：岩石爆破ANSYS/LS-DYNA
- 采空区顶板破坏机理研究及安全厚度确定被引量：22
- 2012年
- 采空区是造成我国矿山灾害事故的重要原因,其顶板安全厚度的确定是一直未能得到很好解决的难题。首先基于薄板理论提出采空区顶板厚度计算新方法,揭示空区顶板安全厚度与顶板几何尺寸及矿石力学特性指标的关系。在得到理论解的基础上,从力学角度分析顶板破坏原因和过程,采用ABAQUS有限元分析软件建立采空区顶板的数值力学分析模型并进行模拟,分析采空区顶板破坏过程和各因素的影响规律。通过数值模拟对采空区顶板进行应力、应变及顶板位移的塑性分析,得到不同顶板厚度、不同采空区跨度等对应力场、位移场的影响规律和采空区顶板安全厚度与采空区跨度的回归曲线及方程。最后通过理论解与数值模拟的比较确定齐大山某空区的顶板安全厚度。
- 柳小波彭建宇
- 关键词：ABAQUS数值模拟
- 高压脉冲作用下岩石的击穿特性与物理力学参数关系试验研究被引量：1
- 2023年
- 高压脉冲提供了一种非常具有应用前景的新型破岩技术。为了研究高压脉冲作用下岩石的击穿破裂特性,并掌握击穿场强与物理力学参数之间的关系,开展了不同岩性岩石的电击穿试验。借助扫描电子显微镜分析了高压脉冲击穿后岩石的微观破裂机制,比较了不同岩性岩石在刚好击穿时的破裂模式,研究了岩石物理力学参数对击穿场强的影响。微观分析结果表明:等离子体通道附近区域呈现高温灼烧特征,晶粒表面光滑且出现孔洞;冲击波作用下裂纹区主要为沿晶断裂和穿晶断裂;过渡区则表现出高温和冲击波共同作用的特征。此外,岩石的击穿场强与密度、波速、弹性模量之间的相关性较弱;而与抗压强度及抗拉强度之间具备一定的量化关系,击穿场强随着抗压强度和抗拉强度的增大呈指数型增长。
- 彭建宇李嘉强张凤鹏张凤鹏
- 关键词：岩石破裂击穿场强物理力学参数
