• 论文
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
风积沙充填网箱承载性能的数值模拟分析
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  • 作者

    张志义赵博管伟明储春妹钱德雨

  • 单位

    新疆大学地质与矿业工程学院新疆矿产资源绿色开发与生态修复省部共建协同创新中心长安大学地质工程与测绘工程学院中国矿业大学矿业工程学院

  • 摘要
    风积沙在我国西北地区广泛分布,是理想的固体充填材料,提供侧向约束是利用这种散状颗粒材料的有效方式。以风积沙充填网箱为研究对象,通过单轴压缩实验、数值模拟实验和理论分析对其承载性能进行了研究,研究结果表明:由单轴压缩实验可知风积沙箱式充填体模型破坏时峰值应力随着丝径、目数的增加而增加;破坏时峰值应力随着网箱尺寸的增加而减小。大尺寸风积沙充填网箱破坏时峰值应力同样随着尺寸的增大而减小,且承载破坏均出现在边界连接处。由ANSYS对充填网箱承载变形模拟结果可知侧向约束强度是风积沙箱式充填体承载变形的关键,充填网箱承载时最大侧向变形出现在开口处附近,侧向变形分布呈现出上部大,下方小的特点;充填网箱的侧向网片为风积沙提供的侧向约束力随着网箱侧向变形量的增大而增大。当不同金属网片规格的网箱受到相同载荷时,金属网箱侧向变形量随着网箱尺寸、孔径的增大而增大,随着丝径的增大而减小;当不同网箱的侧向变形相同时,网箱为风积沙提供的侧向约束力随着网箱尺寸、孔径的增大而减小,随着丝径的增大而增大。选取网箱尺寸600mm、孔径50mm、丝径6mm的数值模拟结果与理论分析结果的网丝拉力进行了对比分析,两者得到的网丝拉力误差值在不同变形情况下均小于5%。
  • 关键词

    风积沙网箱结构有限元分析承载性能

  • 文章目录
    0 引言
    1 风积沙充填网箱承载性能物理试验
    1.1 模型材料与制备
    1.2 风积沙充填网箱模型单轴压缩结果分析
    1.3风积沙充填网箱单轴压缩试验
    1.3.1试件与试验设备
    1.3.2 风积沙箱式充填体承载性能
    2 风积沙充填网箱承载机理数值模拟
    2.1 风积沙充填网箱有限元建模
    2.2 风积沙充填网箱承载变形模拟结果分析
    2.2.1 箱体侧向约束力产生过程
    2.2.2 箱体侧向约束力发展规律
    2.2.3网箱侧向约束力对承载性能贡献机制
    3 风积沙充填网箱承载性能影响因素研究
    3.1 网片孔径对箱体侧向约束强度影响规律
    3.2丝径对箱体侧向约束强度影响规律
    3.3 网箱尺寸对箱体侧向约束强度影响规律
    3.4网孔形状对箱体侧向约束强度影响规律
    4 工程应用展望
    5 结论
相关问题

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