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首页> 中文期刊> 《中南大学学报（自然科学版）》 >基于光滑粒子流方法的双向聚能张拉爆破数值模拟

基于光滑粒子流方法的双向聚能张拉爆破数值模拟

         
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为了研究聚能角度对双向聚能张拉爆破的影响,首先,从双向聚能张拉爆破的原理出发,分析其断裂力学机理;其次,引入Johnson-Holmquist本构模型探究岩石的动力损伤特征;第三,运用光滑粒子流方法对双向聚能张拉爆破过程进行数值计算,再现60°,90°和150°聚能角度下的聚能爆破裂纹扩展过程,获得对应聚能角度下岩石损伤发展、粒子分布、应力分布及裂纹扩展的规律;最后,通过现场爆破试验验证其可行性和实用性。研究结果表明:在上述3种聚能角度下,双向聚能张拉爆破均能实现聚能方向上定向裂纹的形成和贯通,虽然存在次生裂纹,但是并不影响定向裂纹的形成和发展;聚能角度越小,聚能方向裂纹扩展的偏移角度越大,即双向聚能张拉爆破的定向预裂精度越差;在定向开裂过程中,炸药粒子以“气楔”作用的形式促进了裂纹在宽度和长度上的扩展。现场爆破试验结果证明了双向聚能张拉爆破具有优良的定向预裂效果。

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