钟靖涛:花岗岩动力学特性及循环爆破下损伤累积效应研究论文

钟靖涛:花岗岩动力学特性及循环爆破下损伤累积效应研究论文

本文主要研究内容

作者钟靖涛(2019)在《花岗岩动力学特性及循环爆破下损伤累积效应研究》一文中研究指出:花岗岩是一种分布广泛的岩石,它是由岩浆在地表以下凝却形成的火成岩,其力学强度、变形性能及损伤破坏机理与工程稳定和安全性等密切相关。在工程建设中,如硐室与巷道开挖,往往需要经历多次爆破的作用。因此,通过深入开展花岗岩的动力学特性和循环爆破试验研究,对判断和分析爆破损伤的范围和演化过程具有很大意义。本文所开展的研究工作及得出的结论主要有:首先,采用高压动三轴仪对不同应变率、不同围压下的试样进行动态压缩试验。结果表明:相同应变率下,随着围压的增大,岩石破坏模式由轴向劈裂转变为剪切破坏;相同围压下,随着应变率的增大岩石破碎程度加剧;花岗岩的抗压强度随应变率和围压的增大均呈增大趋势,但增长幅度在应变率超过10-33 s-1和围压大于60 MPa后逐渐减小。此外,对比分析中等应变率下经典莫尔-库伦强度准则及其2种改进形式的适用性,发现考虑平均主应力修正的莫尔-库伦准则对试验数据的吻合度较高,而直线型莫尔-库伦准则和抛物线型莫尔-库伦准则拟合误差较大。接着,对花岗岩试块进行了小型爆破试验,对多次爆破荷载下质点振动衰减规律与累积损伤演化机理进行了探析,并对不同装药量下花岗岩试块的裂纹扩展与断裂形态进行了比较。结果表明:萨道夫斯基公式对室内花岗岩试块的爆破振动衰减规律具有较好的适用性,可决系数都处于0.90以上;花岗岩的爆破损伤随着爆破次数的增加而增加,且损伤值随着与爆心距离(爆心距)的增加而降低,近区损伤值迅速降低,而中区和远区损伤值降低相对缓慢;花岗岩的破坏程度和装药量有较高的关联度,当药量较低时,岩块致裂所需要的爆破次数就越大,随着装药量的增加,试块爆后破裂的块数呈现增加趋势。最后,运用大型有限元软件ANSYS/LS-DYNA及其重启动技术,结合前人成果确定出适合于本文花岗岩的Holmquist-Johnson-Cook(HJC)参数,探讨了循环爆破作用下花岗岩的应力波衰减规律、岩石累积损伤效应、裂纹扩展及断裂情况。数值研究发现:重启动技术能够有效地实现花岗岩的循环爆破过程,完成岩体中的损伤的累积过程;采用渐变网格划分的方式,可以同时保证计算的精准和计算的效率;自定义的侵蚀准则能有效地获得岩石内部裂纹随爆破次数的扩展情况;振动速度随着爆心距的增加衰减速度较快,离爆源较远处,衰减速度缓慢,振动速度试验值低于模拟值约20%;损伤区域随着爆破次数的增加不断地扩大,损伤值的累积与爆破次数之间并不是线性关系。

Abstract

hua gang yan shi yi chong fen bu an fan de yan dan ,ta shi you yan jiang zai de biao yi xia ning que xing cheng de huo cheng yan ,ji li xue jiang du 、bian xing xing neng ji sun shang po huai ji li yu gong cheng wen ding he an quan xing deng mi qie xiang guan 。zai gong cheng jian she zhong ,ru dong shi yu hang dao kai wa ,wang wang xu yao jing li duo ci bao po de zuo yong 。yin ci ,tong guo shen ru kai zhan hua gang yan de dong li xue te xing he xun huan bao po shi yan yan jiu ,dui pan duan he fen xi bao po sun shang de fan wei he yan hua guo cheng ju you hen da yi yi 。ben wen suo kai zhan de yan jiu gong zuo ji de chu de jie lun zhu yao you :shou xian ,cai yong gao ya dong san zhou yi dui bu tong ying bian lv 、bu tong wei ya xia de shi yang jin hang dong tai ya su shi yan 。jie guo biao ming :xiang tong ying bian lv xia ,sui zhao wei ya de zeng da ,yan dan po huai mo shi you zhou xiang pi lie zhuai bian wei jian qie po huai ;xiang tong wei ya xia ,sui zhao ying bian lv de zeng da yan dan po sui cheng du jia ju ;hua gang yan de kang ya jiang du sui ying bian lv he wei ya de zeng da jun cheng zeng da qu shi ,dan zeng chang fu du zai ying bian lv chao guo 10-33 s-1he wei ya da yu 60 MPahou zhu jian jian xiao 。ci wai ,dui bi fen xi zhong deng ying bian lv xia jing dian mo er -ku lun jiang du zhun ze ji ji 2chong gai jin xing shi de kuo yong xing ,fa xian kao lv ping jun zhu ying li xiu zheng de mo er -ku lun zhun ze dui shi yan shu ju de wen ge du jiao gao ,er zhi xian xing mo er -ku lun zhun ze he pao wu xian xing mo er -ku lun zhun ze ni ge wu cha jiao da 。jie zhao ,dui hua gang yan shi kuai jin hang le xiao xing bao po shi yan ,dui duo ci bao po he zai xia zhi dian zhen dong cui jian gui lv yu lei ji sun shang yan hua ji li jin hang le tan xi ,bing dui bu tong zhuang yao liang xia hua gang yan shi kuai de lie wen kuo zhan yu duan lie xing tai jin hang le bi jiao 。jie guo biao ming :sa dao fu si ji gong shi dui shi nei hua gang yan shi kuai de bao po zhen dong cui jian gui lv ju you jiao hao de kuo yong xing ,ke jue ji shu dou chu yu 0.90yi shang ;hua gang yan de bao po sun shang sui zhao bao po ci shu de zeng jia er zeng jia ,ju sun shang zhi sui zhao yu bao xin ju li (bao xin ju )de zeng jia er jiang di ,jin ou sun shang zhi xun su jiang di ,er zhong ou he yuan ou sun shang zhi jiang di xiang dui huan man ;hua gang yan de po huai cheng du he zhuang yao liang you jiao gao de guan lian du ,dang yao liang jiao di shi ,yan kuai zhi lie suo xu yao de bao po ci shu jiu yue da ,sui zhao zhuang yao liang de zeng jia ,shi kuai bao hou po lie de kuai shu cheng xian zeng jia qu shi 。zui hou ,yun yong da xing you xian yuan ruan jian ANSYS/LS-DYNAji ji chong qi dong ji shu ,jie ge qian ren cheng guo que ding chu kuo ge yu ben wen hua gang yan de Holmquist-Johnson-Cook(HJC)can shu ,tan tao le xun huan bao po zuo yong xia hua gang yan de ying li bo cui jian gui lv 、yan dan lei ji sun shang xiao ying 、lie wen kuo zhan ji duan lie qing kuang 。shu zhi yan jiu fa xian :chong qi dong ji shu neng gou you xiao de shi xian hua gang yan de xun huan bao po guo cheng ,wan cheng yan ti zhong de sun shang de lei ji guo cheng ;cai yong jian bian wang ge hua fen de fang shi ,ke yi tong shi bao zheng ji suan de jing zhun he ji suan de xiao lv ;zi ding yi de qin shi zhun ze neng you xiao de huo de yan dan nei bu lie wen sui bao po ci shu de kuo zhan qing kuang ;zhen dong su du sui zhao bao xin ju de zeng jia cui jian su du jiao kuai ,li bao yuan jiao yuan chu ,cui jian su du huan man ,zhen dong su du shi yan zhi di yu mo ni zhi yao 20%;sun shang ou yu sui zhao bao po ci shu de zeng jia bu duan de kuo da ,sun shang zhi de lei ji yu bao po ci shu zhi jian bing bu shi xian xing guan ji 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自合肥工业大学的钟靖涛,发表于刊物合肥工业大学2019-10-22论文,是一篇关于花岗岩论文,应变率论文,强度准则论文,循环爆破论文,振动衰减论文,损伤破坏论文,合肥工业大学2019-10-22论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自合肥工业大学2019-10-22论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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