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基于裂纹动力学的岩石动力破碎平均块度研究

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作为表征动力破碎的重要参数之一,平均破碎块度的研究对于揭示岩石破碎机理具有重要意义.尽管进行了大量理论与实验研究,但是还缺乏从裂纹动力学角度来澄清岩石破碎和块度形成机理.基于动态荷载作用下翼型裂纹扩展模型和 J.R.Gladden柱体动力屈曲失稳模型,提出了一种预测岩石平均破碎块度的方法,并探究了应变率对动态强度和平均破碎块度的影响.研究结果表明,随着应变率的增加,动态强度增加,平均破碎块度减小,且应变率依赖性逐渐降低.模型平均破碎块度预测与实验数据吻合良好.
Research on the average fragment size of rock dynamic fragmentation based on crack dynamics
Average fragment size is one of the important parameters characterizing dynamic fragmentation,and the study of the average fragment size is of great significance to reveal the mechanism of rock dynamic fragmentation.Although a lot of theoretical and experimental studies have been conducted by many scholars,the formation mechanism of rock fragmentation has not been revealed from the perspective of crack dynamics.Based on the dynamic crack propagation model of wing cracks and Gladden's dynamic column buckling instability model,we purpose a method to predict the average fragment size under dynamic loading.The effect of strain rate on the dynamic strength and average fragment size is studied.The results show that with the increase of strain rate,the dynamic strength increases,and the average fragment size and strain rate dependence decrease gradually.The prediction of the average fragment size by the proposed model is in good agreement with the experimental data.

rock mechanicsdynamic fragmentationcrack propagation modelbuckling instabilityaverage fragment sizestrain rate

封焱杰、戚承志、赵发、王泽帆、马啸宇

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北京建筑大学北京未来城市设计高精尖创新中心,北京 100044

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岩石力学 动态破碎 裂纹扩展模型 屈曲失稳 平均破碎块度 应变率

国家自然基金面上基金资助项目国家自然基金面上基金资助项目长江学者和创新团队发展计划基金资助项目长江学者和创新团队发展计划基金资助项目

1217203651774018PCSIRTIRT＿17R06

2024

10.19931/j.EB.20220335

工程爆破
中国工程爆破协会

工程爆破

CSTPCD北大核心
影响因子：0.848
ISSN：1006-7051
年,卷(期)：2024.30(1)
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