动静组合载荷作用下岩石破碎数值模拟及试验研究

摘要：

运用ANSYS软件对花岗岩在单一静载、动载和动静组合载荷作用下的破坏过程进行了数值模拟分析。结果表明：静载破岩时岩石中的裂纹扩展范围比冲击破岩时广,形成的破碎角大;冲击载荷破岩时岩石中的裂纹扩展速度比静载时快,形成的破碎角较小;动静组合载荷破岩时破碎深度和裂纹扩展面积比单一静载或动载时均大,破岩效果优于单一加载模式。在多功能岩石破碎试验装置上对花岗岩分别进行了单一静载、冲击载荷和动静组合载荷破岩试验,进一步表明动静组合载荷破岩在破碎深度、破碎体积和破岩比能方面比静力压入或单一冲击具有明显的优势,能大幅度提高破岩效果。不同的动静组合载荷存在不同的破岩比能,合理选取动静载荷的比值,可使破岩比能最小,破碎效果达到最优。

关键词：动静组合载荷、岩石破碎、数值模拟、裂纹扩展、破岩比能

所属期刊栏目：33

分类号：TU457(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金项目50974059 50934006

在线出版日期：2012-04-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：1290-1295