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作者:张宪堂;陈长青;刘小康;夏姣姣;周红敏;
单位:山东科技大学山东省土木工程防灾减灾重点实验室;
摘要:为研究双孔切缝爆破控制断裂损伤效果,开展现场双孔切缝爆破试验,结合ANSYS/LS-DYNA软件构建试验双孔切缝爆破模型,对比分析其裂纹扩展与孔壁气体单元压力变化。现场结果表明:爆后两炮孔间在切缝方向形成贯穿相交断裂面,半眼残痕更加明显;改变切缝角度至157°,裂纹仍会向切缝方向发展,切缝导向作用不受角度改变而影响;增设孔间空孔时断裂效果优于无空孔切缝爆破,说明空孔的存在能有效改善切缝爆破的定向断裂效果。模型结果显示:裂纹扩展与损伤与现场结果基本拟合,对比分析双孔切缝爆破与普通光面爆破模型,应力波的叠加作用使得孔间裂纹发育发生偏转,在两炮孔间形成裂纹空白带;分析孔壁0°~90°周围气体单元压力峰值,切缝方向达到压力峰值的时间早于非切缝方向,切缝爆破在0°~15°区间内,压力峰值下降幅度较大,随后曲线逐渐趋于平缓,角度越大,峰值变化也越来越小;切缝管在爆炸过程中有效地控制爆炸能量的分布,在切缝处形成应力集中,最大应力峰值约为垂直方向4倍以上。
关键词:聚能切缝爆破;;双孔爆破;;数值模拟;;爆破损伤;;压力分析
基金资助:国家自然科学基金项目(No.51874189);; 山东省自然科学基金资助项目(No.ZR2023ME106);; 2021年度矿山地下工程教育部工程研究中心开放基金资助项目(JYBGCZX2021102)~~