一种基于分子模拟的煤直接拉伸全过程力学性质获取方法技术

技术编号:43973233 阅读:21 留言:0更新日期:2025-01-10 20:00
本申请提供了一种基于分子模拟的煤直接拉伸全过程力学性质获取方法包括:获取动力灾害易发生煤层中多种煤样的结构信息、密度和含水率;基于煤样的结构信息、密度和含水率构建煤样的分子结构超晶胞;对煤样的分子结构超晶胞进行单轴拉伸模拟计算;根据单轴拉伸模拟计算结果绘制煤样的单轴拉伸应力应变曲线;基于单轴拉伸模拟计算结果和煤样的单轴拉伸应力应变曲线分析煤样在直接拉伸全过程中的力学性质;基于多种煤样在直接拉伸全过程中的力学性质,得到煤样的不同结构信息、密度、含水率对煤样力学性质的影响;具有能获取煤样在直接拉伸全过程中力学性质的有益效果;适用于煤岩力学性质的精准测定领域。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及煤岩力学性质的精准测定领域,具体涉及一种基于分子模拟的煤直接拉伸全过程力学性质获取方法


技术介绍

1、已有研究证实,煤矿动力灾害事故中煤岩体会发生拉伸破坏,因此煤抗拉强度等力学性质的测定对于动力灾害的机理探讨和防治工作意义重大。然而,煤岩体直接拉伸的实验测定较为困难,存在操作过程复杂、设备精度要求高、实验成功率较低,且达到最大峰值后难以精准检测应力、应变数据的问题。学者常通过巴西劈裂法来间接获取煤岩拉伸力学特性和损伤演化,这种间接实验测定的结果容易偏大,导致力学性质的测量误差较大,因此亟需一种能够精准表征煤直接拉伸力学性质的方法。

2、随着分子动力学理论的研究进展、计算机算力的增加以及煤物理化学结构的精细化表征的发展,煤岩分子结构模型的精准构建及相关力学性质的分子动力学模拟得到飞速发展,为煤划痕、刚度矩阵、切削以及单轴压缩与拉伸的模拟奠定了动力学模拟基础,是从微观分子层面探索煤力学性质的重要方法。上述这些模拟方法在煤力学性质研究中具有一定的优势,但仍存在煤分子结构模型构建困难、分子动力学模拟算力需求大和模拟结果分析不到位,尤其是拉伸本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于分子模拟的煤直接拉伸全过程力学性质获取方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于分子模拟的煤直接拉伸全过程力学性质获取方法,其特征在于,所述煤样的结构信息包括:

3.根据权利要求2所述的基于分子模拟的煤直接拉伸全过程力学性质获取方法,其特征在于,所述基于煤样的结构信息、密度和含水率构建煤样的分子结构超晶胞,包括:基于煤样的结构信息绘制煤样的分子结构平面模型,基于煤样的密度和含水率对煤样的分子结构平面模型进行聚合得到煤样的分子结构超晶胞;

4.根据权利要求1所述的基于分子模拟的煤直接拉伸全过程力学性质获取方法,其特征在于,所述对煤...

【技术特征摘要】

1.一种基于分子模拟的煤直接拉伸全过程力学性质获取方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于分子模拟的煤直接拉伸全过程力学性质获取方法,其特征在于,所述煤样的结构信息包括:

3.根据权利要求2所述的基于分子模拟的煤直接拉伸全过程力学性质获取方法,其特征在于,所述基于煤样的结构信息、密度和含水率构建煤样的分子结构超晶胞,包括:基于煤样的结构信息绘制煤样的分子结构平面模型,基于煤样的密度和含水率对煤样的分子结构平面模型进行聚合得到煤样的分子结构超晶胞;

4.根据权利要求1所述的基于分子模拟的煤直接拉伸全过程力学性质获取方法,其特征在于,...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵国飞李恒忠张晓雨赵雷周天白冯天祥李建德
申请(专利权)人:山西能源学院
类型:发明
国别省市:

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