本文選題：微波照射　切入點：有限元　出處：《西安科技大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：采礦業(yè)、土木工程、交通、軍事等行業(yè)中都會遇到硬巖破碎的難題。傳統(tǒng)的爆破法與機械沖擊法環(huán)境負面影響大、可控性差且效率低。已應用于工業(yè)生產的水射流破巖方法對硬巖破碎效率較低。隨著微波技術的發(fā)展和廣泛應用,人們開發(fā)出微波輔助破巖的方法。研究表明微波輔助破巖可大大降低巖石的強度,且具有破巖效率高、環(huán)保且可控性好等優(yōu)點。因此對微波輔助破巖方法進行研究,為該方法應用于工程實際提供依據是十分必要的。本文就微波功率、加熱時間等因素對玄武巖強度弱化規(guī)律的影響進行了研究。(1)利用有限元軟件模擬了單模微波腔體,分析腔體內電磁場和能量場的分布情況,找到微波腔體內最佳加熱位置。(2)選取的玄武巖標準試樣(50mm×50mm)進行不同功率不同時間的微波加熱,進行變角板剪切試驗。研究微波功率、加熱時間對玄武巖的抗剪強度的弱化影響。(3)利用有限元軟件模擬含有礦物雜質和孔隙的玄武巖內部溫度和熱應力分布,研究這兩種情況下玄武巖內部溫度和熱應力的分布規(guī)律;模擬泥巖在微波腔體內加熱溫度及熱應力分布情況,并與玄武巖的進行對比,研究不同巖石在微波腔體內加熱時溫度和熱應力的變化情況;模擬玄武巖在高功率微波腔體內加熱時的溫度和熱應力分布情況,分析高功率微波對巖石強度弱化的影響。(4)利用有限元軟件模擬玄武巖在常溫、高溫情況下的單軸壓縮試驗,研究高溫對玄武巖單軸抗壓性能的影響。
[Abstract]:Mining, civil engineering, transportation, military and other industries will encounter the problem of hard rock fragmentation. Traditional blasting and mechanical impact methods have a great negative impact on the environment. Poor controllability and low efficiency. The water-jet rock breaking method, which has been applied in industrial production, has low efficiency in breaking hard rock. With the development and wide application of microwave technology, The method of microwave assisted rock breaking has been developed. The research shows that microwave assisted rock breaking can greatly reduce the strength of rock, and has the advantages of high rock breaking efficiency, environmental protection and good controllability. It is necessary to provide the basis for the application of this method in engineering practice. The effects of microwave power, heating time and other factors on the weakening law of basalt strength are studied in this paper. The single mode microwave cavity is simulated by finite element software. By analyzing the distribution of electromagnetic field and energy field in the cavity, we find out the optimum heating position in the microwave cavity.) the basalt standard sample (50mm 脳 50mm) is heated by microwave at different power and time, and the shear test of variable angle plate is carried out. The microwave power is studied. The influence of heating time on the weakening of the shear strength of basalt. (3) the distribution of temperature and thermal stress in basalt containing mineral impurity and pore is simulated by finite element software, and the distribution of temperature and thermal stress in basalt is studied under these two conditions. The distribution of heating temperature and thermal stress of mudstone in microwave cavity is simulated and compared with that of basalt to study the change of temperature and thermal stress of different rock during heating in microwave cavity. Simulating the temperature and thermal stress distribution of basalt heated in high power microwave cavity, analyzing the influence of high power microwave on the weakening of rock strength.) using finite element software to simulate uniaxial compression test of basalt at room temperature and high temperature. The effect of high temperature on uniaxial compressive properties of basalt is studied.
【學位授予單位】：西安科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TU45

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本文編號：1556694