爆炸载荷下空孔及其缺陷对裂纹扩展影响机理研究

摘要：

空孔在岩石爆破中的作用越来越受到重视,为研究岩石爆破中空孔及其缺陷对裂纹的影响,以PMMA代替岩石材料,利用动态焦散线系统重点研究空孔及其背爆侧缺陷对裂纹扩展的影响.在预制裂纹长度及其与炮孔间距不变的条件下,空孔直径为10 mm,20 mm和30 mm时,裂纹扩展长度分别为1.46 cm,2.13 cm和5.29 cm;裂纹扩展速度分别为266.64 m/s,366.63 m/s和466.64 m/s;应力强度因子分别为0.89,1.11和1.34;即随着空孔直径的增大,背爆侧预制裂纹扩展越容易.通过建立力学模型解释其机理,空孔直径加大了应力波的反射范围,增强了空孔边界处岩体单元的受力强度,导致裂纹的产生和发展.一定范围内空孔直径大小条件下,空孔反射应力波产生的合力方向对背爆侧裂纹扩展产生影响,主要表现为应力波的强度的水平分力方向与裂纹扩展方向的关系,当两者方向相同时对裂纹扩展起到促进作用,裂纹扩展越长;当两者方向相反时,起到抑制作用,裂纹扩展越短.

关键词：岩石爆破、空孔、预制裂纹、裂纹扩展

所属期刊栏目：38

分类号：O319.56(理论力学（一般力学）)

资助基金：国家重点基础研究发展计划973计划2016YFC0600903;北方工业大学校内人才强校行动计划18XN012/074

在线出版日期：2019-10-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：115-121