發(fā)布時(shí)間：2021-02-21 13:34

　　針對(duì)時(shí)序控制斷裂爆破中后爆孔對(duì)先爆孔的空孔集中效應(yīng),運(yùn)用彈性波散射理論和波函數(shù)展開法,對(duì)先爆孔爆炸應(yīng)力波作用下后爆孔之間的多重散射和動(dòng)應(yīng)力集中進(jìn)行數(shù)值分析;系統(tǒng)性研究了應(yīng)力場特征并將待解問題歸結(jié)為一組無窮代數(shù)方程組進(jìn)行求解,給出了后爆孔動(dòng)應(yīng)力集中系數(shù)的解析解,深入分析了動(dòng)應(yīng)力集中系數(shù)隨入射應(yīng)力波波數(shù)、后爆孔孔距與孔徑比值的演化規(guī)律。數(shù)值計(jì)算分析表明:在不同的后爆孔孔距與孔徑條件下,動(dòng)應(yīng)力集中系數(shù)偏移出后爆孔?π/2位置處;隨著振動(dòng)頻率增大、應(yīng)力波波速減小、后爆孔孔距與孔徑比值增大,后爆孔的動(dòng)應(yīng)力集中系數(shù)均隨之增大,其中,振動(dòng)頻率對(duì)后爆孔孔壁的應(yīng)力集中影響最大。從空孔應(yīng)力集中效應(yīng)的角度出發(fā),后爆孔的孔距與孔徑比值宜為10～24。 

【文章來源】：應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào). 2020,37(06)北大核心

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

圖1時(shí)序控制斷裂爆破示意圖Fig.1Schematicdiagramoftimeseriescontrolledfractureblasting

恢么Α?4.1波數(shù)k對(duì)動(dòng)應(yīng)力集中系數(shù)的影響先爆孔爆炸入射應(yīng)力波的波數(shù)/SkC，對(duì)比圖6和圖7，可看出波數(shù)k的變化對(duì)后爆孔的應(yīng)力集中影響較大。因此分別從應(yīng)力波振動(dòng)頻率及介質(zhì)中應(yīng)力波的波速來分析其對(duì)后爆孔動(dòng)應(yīng)力集中影響。取爆炸應(yīng)力波介質(zhì)中傳播速度SC為5000m/s，分析應(yīng)力波振動(dòng)頻率對(duì)后爆孔最大動(dòng)應(yīng)力集中系數(shù)的影響。爆破振動(dòng)波的主振頻率一般在100Hz以內(nèi)，考慮到高程放大效應(yīng)、鞭梢效應(yīng)及天然地震或其他工程部位爆破震動(dòng)的疊加效應(yīng)等，取振動(dòng)頻率為0~500rad/s進(jìn)行分析。圖8為最大動(dòng)應(yīng)力集中系數(shù)和其對(duì)應(yīng)的角度位置隨振動(dòng)頻率變化的曲線圖。圖8最大動(dòng)應(yīng)力集中系數(shù)和其對(duì)應(yīng)的角度隨的變化Fig.8Maximumdynamicstressconcentrationfactoranditscorrespondinganglevaryingwithfrequency從圖8可分析出，最大動(dòng)應(yīng)力集中系數(shù)隨振動(dòng)頻率的增大而增大，而后爆孔孔距和孔徑比d/a越大，增大趨勢越顯著。考慮后爆孔動(dòng)應(yīng)力集中系數(shù)呈上下半孔對(duì)稱分布，最大動(dòng)應(yīng)力集中系數(shù)對(duì)應(yīng)后爆孔孔壁的位置以0~π/2角度范圍進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)當(dāng)振動(dòng)頻率達(dá)到200rad/s~300rad/s時(shí)，max會(huì)發(fā)生突變，產(chǎn)生分段特征，在低頻和高頻時(shí)較為平穩(wěn)。隨著振動(dòng)頻率增大，d/a越大，最大動(dòng)應(yīng)力集中系數(shù)對(duì)應(yīng)后爆孔孔壁出現(xiàn)的位置會(huì)越趨于π/2處。圖9最大動(dòng)應(yīng)力集中系數(shù)和其對(duì)應(yīng)的角度隨SC的變化Fig.9Maximumdynamicstressconcentrationfactoranditscorrespondinganglevaryingwithwavevelocityofstresswave取先爆孔爆炸應(yīng)力波的頻率為50rad/s，分析應(yīng)力波波速對(duì)后爆孔動(dòng)應(yīng)力集中系數(shù)的影響，圖9反映了最大動(dòng)應(yīng)力集中系數(shù)及其對(duì)應(yīng)的后爆孔孔壁位置(0~π/2)隨SC的變?

對(duì)應(yīng)后爆孔孔壁的位置以0~π/2角度范圍進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)當(dāng)振動(dòng)頻率達(dá)到200rad/s~300rad/s時(shí)，max會(huì)發(fā)生突變，產(chǎn)生分段特征，在低頻和高頻時(shí)較為平穩(wěn)。隨著振動(dòng)頻率增大，d/a越大，最大動(dòng)應(yīng)力集中系數(shù)對(duì)應(yīng)后爆孔孔壁出現(xiàn)的位置會(huì)越趨于π/2處。圖9最大動(dòng)應(yīng)力集中系數(shù)和其對(duì)應(yīng)的角度隨SC的變化Fig.9Maximumdynamicstressconcentrationfactoranditscorrespondinganglevaryingwithwavevelocityofstresswave取先爆孔爆炸應(yīng)力波的頻率為50rad/s，分析應(yīng)力波波速對(duì)后爆孔動(dòng)應(yīng)力集中系數(shù)的影響，圖9反映了最大動(dòng)應(yīng)力集中系數(shù)及其對(duì)應(yīng)的后爆孔孔壁位置(0~π/2)隨SC的變化。從圖9中可看出，動(dòng)應(yīng)力集中系數(shù)隨應(yīng)力波波速的增大而減小，且應(yīng)力波波速越大，其減小的趨勢放緩；而應(yīng)力波波速變化對(duì)最大動(dòng)應(yīng)力集中系數(shù)所出現(xiàn)的位置并未產(chǎn)生明顯變化，且d/a為12、16時(shí)，最大動(dòng)應(yīng)力集中系數(shù)所出現(xiàn)的位

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]不同炮孔間距對(duì)巖石爆炸裂紋擴(kuò)展影響的數(shù)值分析[J]. 李洪偉,雷戰(zhàn),江向陽,劉偉,何志偉,章彬彬.  高壓物理學(xué)報(bào). 2019(04)
[2]半空間內(nèi)含有部分脫膠的橢圓夾雜及圓孔對(duì)SH波的散射[J]. 齊輝,陳洪英,張希萌,趙元博,項(xiàng)夢.  爆炸與沖擊. 2018(06)
[3]直眼掏槽空孔效應(yīng)的計(jì)算模型改進(jìn)與分析[J]. 李啟月,吳正宇,黃武林.  采礦與安全工程學(xué)報(bào). 2018(05)
[4]爆炸應(yīng)力波作用下空孔周圍裂紋群的擴(kuò)展規(guī)律[J]. 楊仁樹,左進(jìn)京,宋俊生,陳帥志,肖成龍.  振動(dòng)與沖擊. 2018(14)
[5]圓孔缺陷對(duì)爆生裂紋擴(kuò)展行為影響的試驗(yàn)研究[J]. 楊仁樹,左進(jìn)京,方士正,陳帥志,王煦.  振動(dòng)與沖擊. 2018(12)
[6]爆破地震波中S波識(shí)別方法及其應(yīng)用[J]. 楊招偉,盧文波,高啟棟,陳明,胡浩然,嚴(yán)鵬,王高輝.  爆炸與沖擊. 2018(01)
[7]時(shí)序控制預(yù)裂爆破參數(shù)優(yōu)化及應(yīng)用[J]. 葉海旺,唐可,萬濤,王超,雷濤,李新平,C.M.Saliou.  爆炸與沖擊. 2017(03)
[8]彈性半空間中含直邊界半圓形襯砌隧道對(duì)SH波的散射解析解[J]. 張海,楊國崗,劉中憲,王雪杰.  應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào). 2017(02)
[9]含有直線裂紋的直角域中橢圓形孔洞對(duì)SH波的散射[J]. 丁曉浩,齊輝,趙元博.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2016(S2)
[10]雙相介質(zhì)橢圓形孔洞及界面裂紋對(duì)SH波的散射[J]. 丁曉浩,齊輝,張洋,楊軍.  華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(06)

博士論文
[1]基于時(shí)序控制斷裂與炮孔切槽的深埋地下洞室精細(xì)爆破開挖研究[D]. 黃俊紅.武漢理工大學(xué) 2018



本文編號(hào)：3044423