【摘要】：為了研究應(yīng)力波加載速率對巖石破碎與能量利用效率的影響,利用桿件縱向撞擊面局部變形的非線性模型設(shè)計(jì)了5種不同曲率半徑的錘頭,獲得了非等入射能與等入射能條件下不同加載速率的入射應(yīng)力波,并對紅砂巖進(jìn)行了沖擊試驗(yàn).結(jié)果表明:隨著應(yīng)力波加載速率的增大,砂巖試樣破碎塊度的分形維數(shù)呈近似線性增長關(guān)系.在加載速率相同的情況下,砂巖試樣破碎塊度的分形維數(shù)隨入射能的增大而增大.隨著入射應(yīng)力波加載速率的增加,破碎能耗密度增大.在加載速率相同的情況下,入射能越大巖石破碎能耗密度越大.在非等入射能條件下,巖石破碎過程中的能量利用率隨著入射能的增大呈明顯的下降趨勢.實(shí)際生產(chǎn)中最優(yōu)的應(yīng)力波形必須綜合考慮破巖效果和能量利用率等因素.
[Abstract]:In order to study the effect of stress wave loading rate on rock breakage and energy utilization efficiency, five kinds of hammer heads with different curvature radii were designed by using the nonlinear model of local deformation of bar longitudinal impact surface, and the incident stress waves with different loading rates under the condition of unequal incident energy and equal incident energy were obtained, and the impact tests of red sandstone were carried out. The results show that with the increase of stress wave loading rate, the fractal dimension of broken block size of sandstone samples increases approximately linearly. When the loading rate is the same, the fractal dimension of sandstone fragmentation increases with the increase of incident energy. With the increase of loading rate of incident stress wave, the energy consumption density of crushing increases. When the loading rate is the same, the higher the incident energy, the greater the energy consumption density of rock breakage. Under the condition of non-equal incident energy, the energy utilization ratio in the process of rock breakage shows an obvious downward trend with the increase of incident energy. The optimal stress waveform in practical production must consider the rock breaking effect and energy utilization ratio.
【作者單位】： 東北大學(xué)深部金屬礦山安全開采教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;東北大學(xué)資源與土木工程學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51525402,51374049,51534003) 教育部科學(xué)技術(shù)研究重點(diǎn)資助項(xiàng)目(113019A) 中央高�；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目(N140105001,N140106002)
【分類號】：TU45

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本文編號：2508837