【摘要】：微波熱效應(yīng)可在巖石內(nèi)有效誘生微裂紋并引起巖石熱破裂,研究微波對(duì)巖石的損傷特性對(duì)促進(jìn)微波輔助破巖技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用具有重要現(xiàn)實(shí)意義。因此,論文對(duì)微波循環(huán)照射引起巖石的損傷破壞效應(yīng)進(jìn)行初步探索,進(jìn)而開(kāi)展微波循環(huán)照射下玄武巖損傷特性試驗(yàn)。首先進(jìn)行設(shè)定有不同微波照射參數(shù)的循環(huán)照射試驗(yàn)和連續(xù)照射試驗(yàn),再進(jìn)行劈裂抗拉強(qiáng)度試驗(yàn),最后分析微波循環(huán)照射對(duì)玄武巖的損傷特性。論文主要研究?jī)?nèi)容和取得結(jié)論如下:(1)指出電介質(zhì)極化在微波加熱介電材料中的根本作用,歸納總結(jié)了微波加熱原理和特點(diǎn)。分析得出,巖石內(nèi)各介質(zhì)在客觀約束條件下的差異體積膨脹所導(dǎo)致的不協(xié)調(diào)變形是巖石在微波輻射產(chǎn)生的熱力耦合作用下的破裂機(jī)理。(2)分別統(tǒng)計(jì)對(duì)比各參數(shù)條件下微波照射前后玄武巖試件縱波波速變化、表面升溫情況以及試件外觀變化,推導(dǎo)出微波輻射過(guò)程中能量轉(zhuǎn)換關(guān)系式,并計(jì)算了各參數(shù)下對(duì)應(yīng)微波能量轉(zhuǎn)換率。結(jié)果表明,隨著微波功率提高和照射時(shí)間增長(zhǎng),微波能量轉(zhuǎn)換率都會(huì)下降,但功率和時(shí)間參數(shù)一定時(shí),循環(huán)次數(shù)的增多能明顯提高微波能量轉(zhuǎn)換率。(3)以玄武巖抗拉強(qiáng)度、斷裂韌性和損傷變量等定量計(jì)算指標(biāo)來(lái)度量微波輻射對(duì)玄武巖損傷弱化程度,綜合論證分析微波循環(huán)照射對(duì)玄武巖的損傷效應(yīng),對(duì)比驗(yàn)證循環(huán)照射這一微波加載模式的優(yōu)劣:使用低功率微波時(shí),不宜采用微波循環(huán)照射加載模式高功率短時(shí)間循環(huán)照射能有效增強(qiáng)微波對(duì)巖石損傷弱化作用,故高能高頻脈沖微波是微波輔助破巖技術(shù)的發(fā)展方向。本文結(jié)合理論和試驗(yàn),對(duì)微波循環(huán)照射這一微波加載模式在損傷裂化玄武巖方面的弱化效果及其優(yōu)劣情況進(jìn)行了嘗試探索,促進(jìn)了微波輔助破巖技術(shù)進(jìn)一步地全面發(fā)展,為今后相關(guān)工程實(shí)踐提供一定理論指導(dǎo)和必要參數(shù)參考。
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TU45
【圖文】：

（c）巖石切割機(jī) （d）玄武巖試樣圖 3.1 巖樣加工設(shè)備和試樣成品3.2 玄武巖試樣的基本物理性質(zhì)測(cè)定3.2.1 薄片鑒定如圖 3.2 所示，巖石的薄片鑒定主要是利用切片機(jī)將玄武巖試樣切片，再用磨片機(jī)將切片經(jīng)初摩、精摩，制成厚度為 0.03mm 的薄片后在卡爾蔡司金相顯微鏡下觀察，以分析其礦物成分，為后續(xù)試驗(yàn)現(xiàn)象的解釋找到理論依據(jù)。

（c）巖石切割機(jī) （d）玄武巖試樣圖 3.1 巖樣加工設(shè)備和試樣成品3.2 玄武巖試樣的基本物理性質(zhì)測(cè)定3.2.1 薄片鑒定如圖 3.2 所示，巖石的薄片鑒定主要是利用切片機(jī)將玄武巖試樣切片，再用磨片切片經(jīng)初摩、精摩，制成厚度為 0.03mm 的薄片后在卡爾蔡司金相顯微鏡下觀察，析其礦物成分，為后續(xù)試驗(yàn)現(xiàn)象的解釋找到理論依據(jù)。

（c）巖石切割機(jī) （d）玄武巖試樣圖 3.1 巖樣加工設(shè)備和試樣成品3.2 玄武巖試樣的基本物理性質(zhì)測(cè)定3.2.1 薄片鑒定如圖 3.2 所示，巖石的薄片鑒定主要是利用切片機(jī)將玄武巖試樣切片，再用磨片切片經(jīng)初摩、精摩，制成厚度為 0.03mm 的薄片后在卡爾蔡司金相顯微鏡下觀察，析其礦物成分，為后續(xù)試驗(yàn)現(xiàn)象的解釋找到理論依據(jù)。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2788521