長徑比對束狀炮孔端部裂紋力學特征影響的研究
作者：李清; 張隨喜; 萬明華; 郭洋; 徐文龍; 馮丹丹 中國礦業(yè)大學(北京)力學與建筑工程學院; 北京100083; 霍州煤電集團有限責任公司; 山西霍州031400
摘要：采用動態(tài)焦散線實驗方法和損傷破壞數(shù)值模擬,對平面模型中束狀炮孔端部爆生裂紋擴展規(guī)律和介質(zhì)中拉/壓損傷區(qū)進行了研究。實驗結(jié)果表明,隨著長徑比的增大,爆生裂紋的擴展長度增大,擴展角度減小,用于產(chǎn)生端部裂紋的爆炸能量增多,有利于炮孔端部區(qū)域巖石破碎。當長徑比為5/5時,裂紋擴展最大長度為55 mm,裂紋擴展角約為90°;長徑比存在一定值,即當長徑比增加到20(30/1.5)時,爆生裂紋擴展長度較大,裂紋擴展角減小到40°,爆生裂紋擴展速度和裂紋尖端應(yīng)力強度因子整體為最大值;隨著長徑比的再次增加,擴展角不再變化。數(shù)值模擬結(jié)果與實驗結(jié)果一致,炮孔柱部區(qū)域形成小面積的“橢圓狀”壓縮損傷區(qū),而炮孔端部形成“X”形拉伸損傷區(qū),容易形成爆生裂紋,拉伸損傷區(qū)半徑約為壓縮損傷區(qū)半徑的5倍。
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礦業(yè)科學學報雜志
礦業(yè)科學學報雜志， 雙月刊，本刊重視學術(shù)導向，堅持科學性、學術(shù)性、先進性、創(chuàng)新性，刊載內(nèi)容涉及的欄目：礦業(yè)工程、煤礦開采、安全科學與工程、測繪科學與技術(shù)、地質(zhì)資源與地質(zhì)工程、礦山建設(shè)工程、巖石力學與地下工程、礦山機械工程、礦山電氣工程與自動化、礦物加工與利用、煤礦環(huán)境保護、煤炭能源綠色開采與潔凈利用、管理科學與工程、能源安全與發(fā)展戰(zhàn)略等。于2016年經(jīng)新聞總署批準的正規(guī)刊物。
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