微波照射能夠造成巖石損傷,導致巖石熱破裂,有利于隧道的掘進與開挖,因此,研究微波照射下巖石的損傷特性,對促進微波輔助破巖技術的發(fā)展具有重要的理論意義和應用價值。然而,微波對巖石的損傷能力并不是一成不變的,而是會在一個有限的深度內隨著自身在介質中的傳遞深度的增加而減小�；诖�,為了研究巖石損傷與微波傳遞深度的關系,論文以玄武巖為研究對象,試件外表面溫度、超聲波波速、開口孔隙率為損傷參考指標,抗拉強度為力學強度指標,通過理論與試驗相結合的方式研究不同微波傳遞深度下玄武巖的劣化規(guī)律。主要研究結論如下:（1）通過對不同微波照射功率、時間下的玄武巖進行微波傳遞深度為0mm、25 mm、50mm、75 mm、100 mm的微波照射試驗,可以得出當微波波長不變的情況下,微波穿透巖石的能力是有極限的,在一定微波照射參數(shù)范圍內,這個能力限制因素與微波照射功率以及照射時間無關。當微波波長限定為12.3 cm時,該種玄武巖的微波傳遞深度最大值處于50～60 mm之間,這與理論計算得出的該種玄武巖最大波穿透距離為51 mm基本一致。（2）通過對不同微波傳遞深度下的玄武巖分別進行照射功率為2 kW、2.6 kW... 

【文章來源】：西安科技大學陜西省

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 選題背景及研究意義
        1.1.1 選題背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 微波照射下巖石損傷機理理論研究現(xiàn)狀
        1.2.2 微波照射下巖石損傷力學特性研究現(xiàn)狀
        1.2.3 現(xiàn)有研究的不足
    1.3 研究內容、方案及技術路線
        1.3.1 研究內容
        1.3.2 研究方案
        1.3.3 研究的技術路線
2 微波穿透巖石以及巖石熱破裂的原理
    2.1 微波的概述
        2.1.1 微波的簡介
        2.1.2 微波的基本性質
        2.1.3 微波加熱技術的應用
    2.2 微波加熱原理
    2.3 微波照射造成巖石熱破裂原理
        2.3.1 微波輔助破巖技術的來源與概念
        2.3.2 巖石的介電常數(shù)與損傷因子
        2.3.3 微波照射下巖石損傷機理
    2.4 微波的能量衰減及微波穿透深度理論計算
    2.5 本章小結
3 微波照射引起玄武巖損傷的試驗研究
    3.1 引言
    3.2 試驗材料與試驗設備
        3.2.1 試驗材料
        3.2.2 試驗設備
    3.3 試驗過程
        3.3.1 試驗思路
        3.3.2 試驗方案
    3.4 試驗結果及數(shù)據(jù)分析
        3.4.1 微波照射后玄武巖表面溫度變化規(guī)律
        3.4.2 微波照射前后玄武巖超聲波波速變化規(guī)律
        3.4.3 微波照射前后玄武巖開口孔隙率變化規(guī)律
    3.5 本章小結
4 玄武巖損傷參考指標與波傳遞深度關聯(lián)性分析
    4.1 引言
    4.2 玄武巖在不同參數(shù)微波照射后損傷參考指標與微波傳遞深度的關聯(lián)性研究
        4.2.1 微波照射后不同波傳遞深度的玄武巖表面溫度變化規(guī)律
        4.2.2 微波照射前后不同波傳遞深度的玄武巖超聲波波速變化規(guī)律
        4.2.3 微波照射前后不同波傳遞深度的玄武巖開口孔隙率變化規(guī)律
    4.3 本章小結
5 玄武巖抗拉強度試驗研究
    5.1 引言
    5.2 微波照射后玄武巖抗拉強度基本變化規(guī)律
    5.3 不同波傳遞深度的玄武巖抗拉強度變化規(guī)律
    5.4 玄武巖抗拉強度模型
        5.4.1 玄武巖抗拉強度模型的基本形式
        5.4.2 玄武巖抗拉強度模型修正系數(shù)的確定
    5.5 本章小結
6 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
致謝
參考文獻
附錄


【參考文獻】：
期刊論文
[1]微波照射下花崗巖尺寸效應試驗研究[J]. 戴俊,王羽亮,李濤.  中國科技論文. 2019(10)
[2]Fully-coupled simulations of thermally-induced cracking in pegmatite due to microwave irradiation[J]. Jielin Li,Rennie B.Kaunda,Shrey Arora,Philipp Hartlieb,Priscilla P.Nelson.  Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. 2019(02)
[3]微波輻射下硬巖損傷規(guī)律研究[J]. 戴俊,王羽亮.  煤炭工程. 2019(01)
[4]不同微波照射參數(shù)對花崗巖強度的影響[J]. 戴俊,宋四達,屠冰冰,高玉柱,杜文平.  科學技術與工程. 2017(18)
[5]微波加熱路徑對硬巖破碎效果影響試驗研究[J]. 李元輝,盧高明,馮夏庭,張希巍.  巖石力學與工程學報. 2017(06)
[6]微波照射下巖石顆粒溫度分布及影響因素分析[J]. 李勇,屈鈞利,秦立科.  煤炭技術. 2016(10)
[7]微波照射下巖石損傷的數(shù)值模擬研究[J]. 戴俊,潘艷賓.  煤炭技術. 2016(10)
[8]微波照射下巖石損傷CT試驗研究[J]. 戴俊,師百壘,楊凡,盛驍,池佐華.  西安科技大學學報. 2016(05)
[9]微波照射下玄武巖中產生裂紋原因的研究[J]. 戴俊,杜文平,屠冰冰,張敏超.  煤炭技術. 2016(09)
[10]不同間斷比尺下微波誘發(fā)巖石損傷的離散元模擬研究[J]. 唐陽,徐國賓,孫麗瑩,徐霖玉,杜晨曲.  水力發(fā)電學報. 2016(07)

碩士論文
[1]微波循環(huán)照射下玄武巖損傷特性的試驗研究[D]. 徐水林.西安科技大學 2019
[2]微波照射后玄武巖動態(tài)力學性能及破碎特性研究[D]. 宋四達.西安科技大學 2018
[3]微波照射下影響花崗巖損傷因素敏感性研究[D]. 張敏超.西安科技大學 2017
[4]微波照射下巖石中裂紋形成的研究[D]. 潘艷賓.西安科技大學 2016
[5]微波照射下巖石損傷機理的試驗研究[D]. 楊凡.西安科技大學 2015
[6]微波照射引起巖石抗沖擊性能變化的試驗研究[D]. 吳濤.西安科技大學 2015



本文編號：3179395