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爆破荷载作用下岩体振动特征的数值模拟 被引量：138
1
作者 夏祥 李俊如 +2 位作者 李海波 刘亚群 周青春 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期50-56,共7页
根据福建牛头山水电站地基岩体爆破开挖监测,运用离散元方法模拟了节理岩体距爆源不同距离处质点的振动速度和频率的变化特征,由此确定岩体质点最大振动速度和振动主频随爆源距离的衰减规律,并得到了距爆源一定距离处质点最大振动速度... 根据福建牛头山水电站地基岩体爆破开挖监测,运用离散元方法模拟了节理岩体距爆源不同距离处质点的振动速度和频率的变化特征,由此确定岩体质点最大振动速度和振动主频随爆源距离的衰减规律,并得到了距爆源一定距离处质点最大振动速度和振动主频与爆破药量的关系。数值模拟与现场实测的结果表明,用离散元软件 UDEC 计算得到的岩体振动特征和衰减规律与现场监测结果是基本符合的,误差在工程应用的允许范围之内,因此 UDEC 用于对岩体动态响应的数值模拟是适合的。 展开更多
关键词 离散元法 数值模拟 速度衰减规律 UDEC 岩体爆破 水利工程
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隧道开挖施工的爆破振动监测与控制技术 被引量：106
2
作者 陈庆 王宏图 +3 位作者 胡国忠 李晓红 李开学 庞成 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期964-967,共4页
以万松岭隧道工程开挖为研究对象,对隧道工程开挖施工爆破地震波的振动监测方法及控制技术进行了研究。通过对爆破振动监测结果的回归分析,建立了隧道工程开挖爆破振动传播的数学模型;确立了其传播衰减规律。结合工程实际,提出了修正后... 以万松岭隧道工程开挖为研究对象,对隧道工程开挖施工爆破地震波的振动监测方法及控制技术进行了研究。通过对爆破振动监测结果的回归分析,建立了隧道工程开挖爆破振动传播的数学模型;确立了其传播衰减规律。结合工程实际,提出了修正后的爆破地震波衰减经验数学公式;经对比分析,所得爆破地震波衰减规律公式预测的质点振动速度具有较高的精度。同时,结合该隧道工程开挖爆破施工,从选择合理爆破时差、最大装药量、微差起爆、掘进进尺、预裂爆破等5个方面提出了爆破振动控制技术措施使该隧道开挖施工爆破中的地面振动速度值控制在了安全范围以内,从而确保了施工段地面建筑群的安全和该隧道工程开挖爆破作业的安全。其研究对指导隧道工程开挖爆破施工和保证地面建筑物安全起到了重要作用。 展开更多
关键词 隧道开挖 爆破振动 衰减规律 控制技术
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非线性回归法求解爆破振动速度衰减公式参数 被引量：107
3
作者 吕涛 石永强 +4 位作者 黄诚 李海波 夏祥 周青春 李俊如 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1871-1878,共8页
准确分析场地爆破振动衰减规律是爆破工程设计的基本依据。通过考察爆破振动速度衰减公式中参数的线性回归方法和非线性回归方法,提出了线性残差平方和与非线性(亦即标准残差平方和)的概念,给出了求解衰减公式参数的非线性回归法,并详... 准确分析场地爆破振动衰减规律是爆破工程设计的基本依据。通过考察爆破振动速度衰减公式中参数的线性回归方法和非线性回归方法,提出了线性残差平方和与非线性(亦即标准残差平方和)的概念,给出了求解衰减公式参数的非线性回归法,并详述了该方法的实现过程。结合工程实例,以标准残差平方和作为爆破振动实测数据与衰减公式拟合值偏差大小的判断依据,分析了线性和非线性回归分析方法得到的萨道夫斯基公式和其修正公式的标准残差平方和。分析结果表明,非线性回归分析方法的准确度明显高于线性回归分析方法;分别采用线性回归和非线性回归方法得到的萨道夫斯基公式和其修正公式的标准残差平方和非常接近,因此,采用两种形式的公式拟合爆破振动衰减规律都是可行的。 展开更多
关键词 爆破 衰减参数 非线性回归法 残差平方和
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近距离爆破引起的隧道周边振动场 被引量：64
4
作者 杨年华 刘慧 《工程爆破》 2000年第2期6-10,共5页
首先分析了近距离爆破造成的隧道周边振动场分布规律 ,指出最大振动速度出现在爆破振动波正入射部位的墙壁和拱部 ,墙脚点振动速度较小 ,背爆侧振速只有迎爆侧的 1 / 2 5。其次 ,根据大量测试数据分析 ,论述了爆破性质、地质条件对振动... 首先分析了近距离爆破造成的隧道周边振动场分布规律 ,指出最大振动速度出现在爆破振动波正入射部位的墙壁和拱部 ,墙脚点振动速度较小 ,背爆侧振速只有迎爆侧的 1 / 2 5。其次 ,根据大量测试数据分析 ,论述了爆破性质、地质条件对振动衰减的影响 ,并作了进一步的理论解释。最后根据振动分析 。 展开更多
关键词 隧道 爆破 振动 安全 钻爆施工 振动场
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爆破引起岩体损伤的判别方法研究 被引量：72
5
作者 朱传云 喻胜春 《工程爆破》 2001年第1期12-16,共5页
依据弹性波理论 ,在假定爆破前后岩体的密度、泊松比近似相等的条件下 ,建立了声波的波降率 (η)、岩体的完整性系数 (Kv)以及弹性模量损失系数 (D)三者之间的关系 ,这为弹性模量损失系数 (D)的测定或计算提供了一种工程经验的途径。在... 依据弹性波理论 ,在假定爆破前后岩体的密度、泊松比近似相等的条件下 ,建立了声波的波降率 (η)、岩体的完整性系数 (Kv)以及弹性模量损失系数 (D)三者之间的关系 ,这为弹性模量损失系数 (D)的测定或计算提供了一种工程经验的途径。在上述关系式的基础上 ,以水电工程中边坡及基础爆破开挖为实例 ,对所建立的关系式进行了损伤标准的应用性探讨 。 展开更多
关键词 爆破 岩体损伤 声波速度 损伤判据 弹性波 损伤标准
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二氧化碳炮爆破在煤矿的应用 被引量：80
6
作者 聂政 《煤炭技术》 CAS 2007年第8期62-63,共2页
介绍了二氧化碳炮爆破在芦岭煤矿回采工作面的试验情况,分析了二氧化碳炮的特点,根据其特有的物理变化过程,总结其爆破过程中的高效性、可靠性、安全性。为煤矿爆破产品的替代提供了一种新的思路。
关键词 二氧化碳 爆破 高压管
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近距离爆破对既有隧道的振动影响 被引量：75
7
作者 彭道富 李忠献 杨年华 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期73-76,共4页
根据实测资料,运用统计回归方法,进行近距离爆破对隧道周边振动场分布影响的分析,得出结论:最大振动速度出现在隧道迎爆侧的墙壁和拱部,墙脚点振动速度较小,背爆侧振动相对较轻;爆源越近,迎爆侧与背爆侧振动反差越大。比例距离越大,隧... 根据实测资料,运用统计回归方法,进行近距离爆破对隧道周边振动场分布影响的分析,得出结论:最大振动速度出现在隧道迎爆侧的墙壁和拱部,墙脚点振动速度较小,背爆侧振动相对较轻;爆源越近,迎爆侧与背爆侧振动反差越大。比例距离越大,隧道周边的振动峰值速度分布越趋于均匀;爆破夹制作用越大,邻近隧道产生的爆破振动越大;岩体越坚硬完整,振动峰值衰减越慢。提出增加起爆段别,减小单段爆炸药量,增加空孔,改善临空面,减小夹制作用等降低爆破振动的措施。 展开更多
关键词 隧道 爆破 振动 安全
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大断面隧道爆破开挖围岩损伤范围试验研究及数值计算 被引量：73
8
作者 张国华 陈礼彪 +2 位作者 夏祥 刘明贵 李祺 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期1610-1619,共10页
结合大帽山大断面隧道群的现场声波监测,研究推进式往复爆破作业的双侧壁导坑法施工的大断面隧道的围岩累积损伤范围,声波监测结果表明,在推进式的多次爆炸荷载作用下,围岩将产生一定程度和范围的损伤;侧壁围岩的累计损伤范围主要由与... 结合大帽山大断面隧道群的现场声波监测,研究推进式往复爆破作业的双侧壁导坑法施工的大断面隧道的围岩累积损伤范围,声波监测结果表明,在推进式的多次爆炸荷载作用下,围岩将产生一定程度和范围的损伤;侧壁围岩的累计损伤范围主要由与其齐平的导洞I的开挖掌子面爆破决定;其损伤范围随着导洞I开挖掌子面的接近而逐渐增大,当两者齐平时围岩的损失范围达到最大;但当导洞I开挖掌子面逐渐远离和导洞III爆破开挖通过时,围岩的损伤范围并没有扩大,仅导致损伤围岩的损伤程度增大。基于此,在模拟推进式往复爆破荷载作用下围岩的损伤范围时,用与监测断面齐平的单次爆破近似表示推进式的多次爆破,通过DYNA软件将此决定围岩损伤范围的振动速度转化为爆炸压力,再将爆炸压力传递给用UDEC软件实现的各向异性岩体损伤模型,通过与声波监测结果对比,此方法可以较好地模拟推进式往复爆炸荷载作用下围岩的累积损伤范围,并可为类似工作提供参考和借鉴。 展开更多
关键词 隧道工程 大断面隧道 双侧壁导坑法 爆破 损伤范围 声波波速试验 数值模拟
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爆炸荷载作用下影响RC梁破坏形态的主要因素分析 被引量：52
9
作者 方秦 吴平安 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期39-42,48,共5页
在冲击、爆炸等强荷载作用下,钢筋混凝土结构通常是发生弯曲破坏。室内外试验结果表明,当动荷载峰值较大、作用时间较短(脉冲荷载)时,钢筋混凝土结构易发生脆性的剪切破坏,其主要原因是脉冲荷载的高频成份丰富和加载速率高等特点容易激... 在冲击、爆炸等强荷载作用下,钢筋混凝土结构通常是发生弯曲破坏。室内外试验结果表明,当动荷载峰值较大、作用时间较短(脉冲荷载)时,钢筋混凝土结构易发生脆性的剪切破坏,其主要原因是脉冲荷载的高频成份丰富和加载速率高等特点容易激发结构构件中的剪切变形和剪应力。本文基于Timoshenko梁理论,提出了一种爆炸荷载作用下钢筋混凝土梁破坏形态的有限差分预报方法,利用该方法分析了荷载加载速率、截面高度、混凝土强度、配筋率等对钢筋混凝土梁破坏形态的影响规律,并指出,随着荷载升压段加载速率、截面高度、主筋配筋率的增加或混凝土强度的降低,梁的破坏形态从弯曲破坏转变为剪切破坏。 展开更多
关键词 爆炸荷载 钢筋混凝土梁 破坏形态 有限差分法
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多段微差爆破振动信号频带能量分布特征的小波包分析 被引量：68
10
作者 凌同华 李夕兵 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期1117-1122,共6页
爆破振动分析是研究爆破振动危害控制的基础,也是控制爆破振动危害的前提。根据爆破振动信号具有短时非平稳的特点,利用小波包分析技术对满足分析要求的多段微差爆破振动信号的能量分布特征进行研究。首先,简略地介绍了小波变换与小波... 爆破振动分析是研究爆破振动危害控制的基础,也是控制爆破振动危害的前提。根据爆破振动信号具有短时非平稳的特点,利用小波包分析技术对满足分析要求的多段微差爆破振动信号的能量分布特征进行研究。首先,简略地介绍了小波变换与小波包分析的特点;其次,对6条多段微差爆破振动信号进行小波包分析,得到了爆破振动信号在不同频带上的能量分布图;最后,总结了多段微差爆破振动信号频带能量的分布特征。该分析手段为综合研究爆破地震效应特别是为将来构建振动速度–频率相关安全准则提供了一种有效的分析技术。 展开更多
关键词 爆炸力学 能量分布 小波包分析 爆破振动:非平稳信号 多段微差爆破 MATLAB软件
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用UDEC模拟爆炸波在节理岩体中的传播 被引量：56
11
作者 赵坚 陈寿根 +1 位作者 蔡军刚 宋宏伟 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期111-115,共5页
离散元程序 UDEC与有限差分程序 AUTODYN- 2 D相结合 ,用于模拟节理岩体中爆炸波的传播和节理对波传播的影响 .AUTODYN- 2 D用来模拟地下爆炸过程及生成的爆炸波 ,并输入到 UDEC,然后用 UDEC来模拟爆炸波在节理岩体中的传播 .研究表明 ,... 离散元程序 UDEC与有限差分程序 AUTODYN- 2 D相结合 ,用于模拟节理岩体中爆炸波的传播和节理对波传播的影响 .AUTODYN- 2 D用来模拟地下爆炸过程及生成的爆炸波 ,并输入到 UDEC,然后用 UDEC来模拟爆炸波在节理岩体中的传播 .研究表明 ,UDEC与 AUTO-DYN- 2 展开更多
关键词 节理岩体 数值模拟 离散元 爆炸波 UDEC
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静荷载理论在岩爆研究中的局限性及岩爆岩石动力学机理的初步分析 被引量：62
12
作者 徐则民 黄润秋 +2 位作者 罗杏春 李睿 孙静怡 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第8期1255-1262,共8页
对围岩切应力与单轴抗压强度的比值、岩爆事件的空间分布、TBM掘进隧道的围岩稳定及超深井井壁稳定等问题的分析表明,静荷载理论在岩爆研究中的局限性是明显的。对于钻爆法开挖的硬岩隧道,岩爆应该是处于非均匀应力状态的围岩在爆炸加... 对围岩切应力与单轴抗压强度的比值、岩爆事件的空间分布、TBM掘进隧道的围岩稳定及超深井井壁稳定等问题的分析表明,静荷载理论在岩爆研究中的局限性是明显的。对于钻爆法开挖的硬岩隧道,岩爆应该是处于非均匀应力状态的围岩在爆炸加载波、卸载应力波及岩爆应力波多次扰动的情况下,裂纹发生大规模瞬时动力扩展的结果,这可以概括为岩爆的岩石动力学机理。卸载扰动在已开挖围岩表面附近将产生P波、S波和Rayleigh波,对围岩扰动最大的是P波和Rayleigh波。P波和Rayleigh波的性质、分布及衰减规律可以较好地解释地应力量级对岩爆的控制及岩爆事件的空间分布等。 展开更多
关键词 岩石力学 岩爆 静荷载理论 卸载扰动 岩石动力学 围岩 卸载应力波
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基于小波变换的时-能分布确定微差爆破的实际延迟时间 被引量：62
13
作者 凌同华 李夕兵 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第13期2266-2270,共5页
在微差爆破工程中,由于所使用的普通延期雷管存在延期误差,设计或选择的延期微差时间往往与实际的有较大出入,影响了微差爆破的效果。确定微差爆破的实际微差延迟时间对优化微差爆破效果、降低爆破地震效应具有重要意义。基于小波变换的... 在微差爆破工程中,由于所使用的普通延期雷管存在延期误差,设计或选择的延期微差时间往往与实际的有较大出入,影响了微差爆破的效果。确定微差爆破的实际微差延迟时间对优化微差爆破效果、降低爆破地震效应具有重要意义。基于小波变换的时-能密度法具有突出被分析信号能量突变的特点,通过分析监测到的爆破振动信号不同频带的能量随时间的分布情况,能有效地识别出微差爆破中各段雷管的起爆时刻,进而可以确定爆破中所用雷管的实际延期时间,较好地解决上述问题。以某地下工程的微差爆破振动信号进行时-能密度分析为例,对本方法的有效性作了检验。本方法亦可用于分析爆破振动信号在传播过程中能量随时间的衰减规律,对综合研究爆破机理和爆破地震波有指导意义。 展开更多
关键词 爆炸力学 微差爆破 小波变换 时-能分析 爆破机理
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近距侧爆情况下马蹄形隧道动态响应特点的研究 被引量：52
14
作者 刘慧 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期175-181,共7页
在数值模拟和动光弹试验研究的基础上 ,对马蹄形隧道在邻近爆破作用下的动态响应特点进行了分析 ,并在综合考虑入射应力波波长、隧道直径、爆源与隧道的相对距离的基础上 ,提出了隧道迎爆一侧的动应力集中因子的近似确定方法 ,为今后邻... 在数值模拟和动光弹试验研究的基础上 ,对马蹄形隧道在邻近爆破作用下的动态响应特点进行了分析 ,并在综合考虑入射应力波波长、隧道直径、爆源与隧道的相对距离的基础上 ,提出了隧道迎爆一侧的动应力集中因子的近似确定方法 ,为今后邻近隧道的爆破施工安全提供了有益的参考。 展开更多
关键词 爆破 近距侧爆 马蹄形隧道 动态响应
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空气与水介质不耦合装药爆破数值模拟 被引量：57
15
作者 闫国斌 于亚伦 《工程爆破》 北大核心 2009年第4期13-19,65,共8页
不耦合装药爆破技术是预裂爆破和光面爆破的主要技术措施,是形成光滑岩壁,保护开挖面的主要手段。利用LS-DYNA建立了三维单孔不耦合装药爆破模型,并进行数值模拟,再现了不耦合装药爆破的应力发展过程,得出了爆破应力云图、应力和位移时... 不耦合装药爆破技术是预裂爆破和光面爆破的主要技术措施,是形成光滑岩壁,保护开挖面的主要手段。利用LS-DYNA建立了三维单孔不耦合装药爆破模型,并进行数值模拟,再现了不耦合装药爆破的应力发展过程,得出了爆破应力云图、应力和位移时程曲线图;分析了不耦合系数为2、3、4时,空气和水不耦合装药爆破孔壁应力及对孔壁破坏情况,得出了孔壁应力与不耦合系数的函数关系,并比较了水和空气对应力的衰减速度差异。从而为预裂爆破和光面爆破参数计算提供理论依据。 展开更多
关键词 不耦合装药 爆破 不耦合系数 LS—DYNA 数值模拟
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深埋隧洞岩体开挖瞬态卸荷机制及等效数值模拟 被引量：53
16
作者 卢文波 杨建华 +1 位作者 陈明 周创兵 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1089-1096,共8页
岩体爆破开挖过程中,开挖荷载瞬态卸荷伴随着爆破破岩的裂纹扩展、爆生气体逸出以及新自由面形成等过程而发生。针对深埋隧洞全断面钻爆开挖,确定分段微差爆破对应的分步开挖荷载,分析爆炸荷载耦合作用下的开挖荷载瞬态卸荷方式与持续时... 岩体爆破开挖过程中,开挖荷载瞬态卸荷伴随着爆破破岩的裂纹扩展、爆生气体逸出以及新自由面形成等过程而发生。针对深埋隧洞全断面钻爆开挖,确定分段微差爆破对应的分步开挖荷载,分析爆炸荷载耦合作用下的开挖荷载瞬态卸荷方式与持续时间,实现开挖荷载瞬态卸荷的荷载边界条件的数学描述。考虑到炮孔近区岩体因爆破破碎引起的介质连续性的改变及其所经历的复杂应力状态,根据炮孔周围岩体爆破破坏的空间分布特征,基于等效弹性作用边界的概念,提出群孔起爆条件下爆炸荷载与开挖荷载瞬态卸荷耦合作用的等效数值模拟方法。现场实测振动数据验证了计算结果的正确性。 展开更多
关键词 岩石力学 深埋隧洞 开挖 爆破 瞬态卸荷 等效模拟
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邻近爆破对隧道影响的研究进展 被引量：31
17
作者 刘慧 《爆破》 CSCD 1999年第1期57-63,共7页
本文综述了邻近爆破对隧道影响的研究现状，指出了现有各种研究方法存在的问题和缺陷，提出了有待进一步研究的问题。
关键词 隧道 邻近爆破 地震波 抗震
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岩溶发育区深埋隧道水岩相互作用机理 被引量：41
18
作者 王鹰 陈强 +1 位作者 魏有仪 陈璐 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期55-58,共4页
结合渝怀铁路圆梁山隧道涌水实例,运用地球化学和断裂力学有关理论分析岩溶区深埋隧道的水岩相互作用机理,探讨水岩相互作用对岩溶地区隧道施工发生涌水、突泥的影响。研究表明:岩体的水力劈裂作用导致的裂纹扩展属于Ⅰ Ⅱ复合型裂纹问... 结合渝怀铁路圆梁山隧道涌水实例,运用地球化学和断裂力学有关理论分析岩溶区深埋隧道的水岩相互作用机理,探讨水岩相互作用对岩溶地区隧道施工发生涌水、突泥的影响。研究表明:岩体的水力劈裂作用导致的裂纹扩展属于Ⅰ Ⅱ复合型裂纹问题;隧道开挖改变岩溶地下水循环系统的平衡,特别是深埋隧道在高水压作用下,施工爆破等作业使围岩裂隙的连通性增大,张开度增加,围岩体内裂隙发生扩展是最终形成大岩溶管道的关键;在高水头压力作用地段,水力劈裂作用造成导水裂隙进一步扩展,导致本来并不连通的岩溶管道产生水力联系,形成大型岩溶漏斗系统;如果隔水层在爆破过程中被破坏,大量岩溶水和填充物进入隧道可能会造成突发性大规模涌水突泥事故。超前地质预报或加强灌浆是确保隧道施工顺利通过隐伏大型岩溶区的有力工程措施。 展开更多
关键词 深埋隧道 岩溶地区 隧道涌水 水岩相互作用 机理研究
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岩石动态损伤特性实验及爆破模型 被引量：36
19
作者 杨军 高文学 金乾坤 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期320-323,共4页
探索岩石动态损伤参量及其演化表征方式以构造岩石爆破损伤模型。通过岩石冲击损伤实验 ,对冲击前后试件进行超声波测试 ,得出岩石动态损伤与超声波衰减规律的关系。在考虑岩石冲击损伤过程的声波衰减规律及其与能量耗散率关系的基础上 ... 探索岩石动态损伤参量及其演化表征方式以构造岩石爆破损伤模型。通过岩石冲击损伤实验 ,对冲击前后试件进行超声波测试 ,得出岩石动态损伤与超声波衰减规律的关系。在考虑岩石冲击损伤过程的声波衰减规律及其与能量耗散率关系的基础上 ,建立新的岩石爆破损伤模型。 展开更多
关键词 岩石爆破 损伤模型 冲击载荷 损伤演化 声波测试 衰减系数
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岩石爆破破坏界面上的应力时程研究 被引量：45
20
作者 陈士海 王明洋 +1 位作者 赵跃堂 钱七虎 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第11期1784-1788,共5页
根据岩石爆破变形与破坏特征,利用空腔膨胀理论对爆破破坏区的破坏特性进行了研究,给出了破坏区范围大小及破坏区与未破坏区(弹性振动区)交界面上的应力变化时程曲线。借助经典的爆炸力学理论和回归拟合曲线方法,验证了爆炸空腔大小、... 根据岩石爆破变形与破坏特征,利用空腔膨胀理论对爆破破坏区的破坏特性进行了研究,给出了破坏区范围大小及破坏区与未破坏区(弹性振动区)交界面上的应力变化时程曲线。借助经典的爆炸力学理论和回归拟合曲线方法,验证了爆炸空腔大小、应力波的应力峰值、应力波的作用时间。数值分析计算结果表明,理论计算的应力波时程特征与经典爆炸力学给出的时程特性基本一致。 展开更多
关键词 岩石爆破 岩石力学 应力时程 爆炸力学 空腔膨胀 曲线拟合 应力波 应力峰值
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