定向断裂双孔爆破裂纹扩展的动态行为 被引量：28

1

作者 杨仁树 王雁冰 +1 位作者 岳中文 刘国庆 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期631-637,共7页

利用爆炸加载动态焦散线测试系统,研究了双炮孔切槽方式下、同时起爆、两炮孔间贯穿裂纹和炮孔外侧裂纹扩展的动态行为。实验结果表明:贯穿裂纹尖端并未直接相遇,而是一上一下,相遇后继续扩展,并向异方已有的裂纹方向移近。裂纹扩展速... 利用爆炸加载动态焦散线测试系统,研究了双炮孔切槽方式下、同时起爆、两炮孔间贯穿裂纹和炮孔外侧裂纹扩展的动态行为。实验结果表明:贯穿裂纹尖端并未直接相遇,而是一上一下,相遇后继续扩展,并向异方已有的裂纹方向移近。裂纹扩展速度和加速度均呈现波浪起伏式的涨落变化。同一条裂纹扩展的速度和加速度的峰值交替出现,加速度先达到峰值,速度再达到峰值。动态应力强度因子KⅠ由最大值迅速减小,然后经过反复振荡后,又逐渐增大,并达到第2个峰值,之后开始减小。裂纹扩展的过程中,KⅡ基本都小于KⅠ。贯穿裂纹尖端的动态应力强度因子大于外侧裂纹的。动态能量释放率由最大值迅速减小,振荡变化后第2次达到峰值,又逐渐减小。 展开更多

关键词 固体力学 动态行为 动态焦散线 裂纹扩展 切槽爆破 贯穿裂纹

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切槽孔爆破动态力学特征的动焦散线实验 被引量：20

2

作者 李清 王平虎 +3 位作者 杨仁树 田晓冰 韩伟光 张二蒙 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期413-418,共6页

应用爆炸加载的透射式动焦散线测试系统，分析了有机玻璃切槽孔爆破模型的裂纹动态特征变化规律。比较了不同切槽角度、切槽深度的定向断裂裂纹尖端的扩展长度、扩展速度和动态应力强度因子。初步探讨了切槽爆破的动态效应，研究表明切... 应用爆炸加载的透射式动焦散线测试系统，分析了有机玻璃切槽孔爆破模型的裂纹动态特征变化规律。比较了不同切槽角度、切槽深度的定向断裂裂纹尖端的扩展长度、扩展速度和动态应力强度因子。初步探讨了切槽爆破的动态效应，研究表明切槽孔爆破早期裂纹破坏模式为爆炸拉应力波作用下的I型快速扩展裂纹，裂纹尖端拉应力集中积聚的较大应变能维持了爆炸裂纹进一步扩展，裂纹尖端扩展后期表现为P波、S波共同作用下的复合型扩展特征。切槽角为60°时获得的定向断裂效果最好，合理切槽深度为炮孔半径的1／4～1／2。 展开更多

关键词 爆炸力学 裂纹扩展 动焦散线 切槽爆破 动态效应

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切槽孔掏槽爆破机理动态焦散线实验研究 被引量：7

3

作者 岳中文 邱鹏 +2 位作者 王煦 宋耀 于强 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期858-863,共6页

为研究切槽孔掏槽爆破爆生裂纹起裂、扩展及其与空孔相互作用机理,采用数字激光动态焦散线实验系统,对比分析了切槽孔与普通孔掏槽爆破裂纹扩展速度及动态应力强度因子的变化规律。实验结果表明:与普通孔相比,切槽孔掏槽爆破主裂纹在起... 为研究切槽孔掏槽爆破爆生裂纹起裂、扩展及其与空孔相互作用机理,采用数字激光动态焦散线实验系统,对比分析了切槽孔与普通孔掏槽爆破裂纹扩展速度及动态应力强度因子的变化规律。实验结果表明:与普通孔相比,切槽孔掏槽爆破主裂纹在起裂阶段,应力强度因子出现最大值;扩展阶段,裂纹近似匀速稳定扩展,应力强度因子波动范围较小,整体数值较大;与空孔相遇阶段,3条主裂纹相互贯通,相应地产生3条次生裂纹,并与主裂纹相向运动,提高了各自的扩展速度和应力强度因子。空孔处破碎较严重,其补偿空间得到充分利用,有利于提高掏槽效率。 展开更多

关键词 切槽孔掏槽爆破 数字激光动态焦散线 裂纹扩展速度 动态应力强度因子 次生裂纹

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切缝药包微差爆破爆生裂纹扩展机理 被引量：14

4

作者 岳中文 张士春 +3 位作者 邱鹏 宋耀 路燕龙 孙堰竹 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期638-645,共8页

为了研究切缝药包微差爆破孔间裂纹的动态力学行为特征,采用新型数字激光动态焦散线测试系统进行4组微差起爆实验。研究结果表明:随着延迟时间的增长先爆炮孔产生的裂纹长度依次增加,其受应力波作用前的扩展距离占总距离的比例依次增高... 为了研究切缝药包微差爆破孔间裂纹的动态力学行为特征,采用新型数字激光动态焦散线测试系统进行4组微差起爆实验。研究结果表明:随着延迟时间的增长先爆炮孔产生的裂纹长度依次增加,其受应力波作用前的扩展距离占总距离的比例依次增高,裂纹的贯通点逐渐靠近后爆炮孔,呈"牵手"状分布;应力波正压区的压缩作用和负压区的拉伸作用分别能够降低和提升对面裂纹的扩展速度v,延迟时间越长,裂纹扩展速度降低后的峰值越低,提升后的峰值越高,爆炸应力波在对面裂纹尖端产生的压应力场会降低其动态应力强度因子KdI,延迟时间越长,峰值越小;裂纹相遇时,扩展速度v和动态应力强度因子KdI都呈现增大趋势,且相遇越早,速度峰值越大;当微差时间满足一定条件时,先爆炮孔产生的应力波在后爆炮孔孔壁附近形成拉伸应力场,有利于裂纹萌生。 展开更多

关键词 动态焦散线 切缝药包 微差爆破 裂纹扩展

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缺陷介质切槽爆破断裂行为的动焦散线实验 被引量：6

5

作者 杨仁树 许鹏 +1 位作者 杨立云 陈程 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期145-152,共8页

利用数字激光动态焦散线实验系统,对含缺陷介质在切槽爆破和普通炮孔爆破中爆生裂纹的断裂行为进行对比研究。结果表明,切槽爆破中沿切槽方向起裂的主裂纹比非切槽方向早10μs,有利于能量优先沿切槽方向释放;切槽方向主裂纹的起裂韧度为... 利用数字激光动态焦散线实验系统,对含缺陷介质在切槽爆破和普通炮孔爆破中爆生裂纹的断裂行为进行对比研究。结果表明,切槽爆破中沿切槽方向起裂的主裂纹比非切槽方向早10μs,有利于能量优先沿切槽方向释放;切槽方向主裂纹的起裂韧度为0.58 MN/m3/2,其裂纹扩展的平均速度为277 m/s,分别是普通爆破时主裂纹相应值的54%和86%;当切槽方向主裂纹与缺陷介质贯通后,为爆生气体提供了足够的膨胀空间,诱导爆生气体向预制裂纹两端释放,翼裂纹起裂以Ⅰ型拉伸破坏为主,并在裂纹扩展的60～250μs内,Ⅰ型动态应力强度因子保持在0.6～0.8MN/m3/2,形成了明显的平台,延缓了翼裂纹扩展速度的衰减,最终较普通炮孔翼裂纹扩展时间和扩展长度分别增加了22.7%和17.8%。 展开更多

关键词 爆炸力学 动态断裂行为 动焦散线实验 缺陷介质 切槽爆破 裂纹扩展

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相邻炮孔爆生裂纹相互作用试验研究 被引量：3

6

作者 刘朕 葛丰源 +4 位作者 左进京 何松林 宫国慧 帅培 马中建 《金属矿山》 CAS 北大核心 2024年第3期150-157,共8页

为了研究爆炸载荷作用下的相邻炮孔间爆生裂纹相互作用机理,采用新型数字激光动态焦散线试验系统,通过改变炮孔间距,调整药包装药结构,研究了不同间距、不同装药结构下爆生裂纹相向扩展作用机理。结果表明:2炮孔均为普通药包时爆生裂纹... 为了研究爆炸载荷作用下的相邻炮孔间爆生裂纹相互作用机理,采用新型数字激光动态焦散线试验系统,通过改变炮孔间距,调整药包装药结构,研究了不同间距、不同装药结构下爆生裂纹相向扩展作用机理。结果表明:2炮孔均为普通药包时爆生裂纹随机分布,切缝药包与普通药包相互作用时前期爆生裂纹独立扩展,后期相互吸引互为自由面。2炮孔均为切缝药包相互作用时,炮孔间距较小情况下爆生裂纹在炮孔中心轴线方向贯穿呈“直线型”分布,间距较大时裂纹在炮孔中心轴线方向呈“牵手型”分布。随着炮孔间距增大,裂纹相遇时能量损耗较大,动态应力强度因子峰值和裂纹速度峰值较小,振幅较低,炮孔周围形成的粉碎区面积及次裂纹长度越小,分形维数也越小。 展开更多

关键词 动态焦散线 爆破载荷 爆生裂纹 应力强度因子 分形维数

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爆炸荷载下反向弧形裂纹扩展规律的实验研究 被引量：1

7

作者 翟柏洋 杨冰涛 +2 位作者 宋国康 王昊林 陈程 《工程爆破》 CSCD 北大核心 2024年第1期35-43,共9页

为了研究爆炸荷载作用下预制反向弧形裂纹的动态断裂特性,采用数字激光动态焦散线实像-虚像综合实验系统分析爆炸应力波作用下和斜入射爆生运动裂纹作用下预制弧形裂纹尖端实像和虚像焦散斑变化特征、预制弧形裂纹尖端应力强度因子变化... 为了研究爆炸荷载作用下预制反向弧形裂纹的动态断裂特性,采用数字激光动态焦散线实像-虚像综合实验系统分析爆炸应力波作用下和斜入射爆生运动裂纹作用下预制弧形裂纹尖端实像和虚像焦散斑变化特征、预制弧形裂纹尖端应力强度因子变化特征以及爆生裂纹与翼裂纹运动扩展特征。结果表明:通过实像光路和虚像光路可以定量分析裂纹尖端拉剪应力和压剪应力的动态变化过程,从而获得爆炸荷载与预制弧形裂纹作用的全过程;爆生主、次裂纹能量具有大小之分,且其动态应力强度因子变化趋势具有一致性;定向爆生运动裂纹与预制弧形裂纹贯通位置是造成预制弧形裂纹上下端点应力强度因子差异性的主要原因。 展开更多

关键词 定向爆破 动态焦散线 反向弧形裂纹 斜入射裂纹 实像虚像

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定向断裂控制爆破的空孔效应实验分析 被引量：27

8

作者 岳中文 郭洋 +2 位作者 许鹏 王煦 宋耀 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期304-311,共8页

采用新型数字激光动态焦散线实验系统,对爆炸荷载作用下空孔周围的动应力场分布及空孔对爆生主裂纹扩展行为的影响进行了研究。研究结果表明,在空孔周围强应力场的影响下,2条相向扩展的爆生主裂纹逐渐向空孔处偏转,并在空孔处贯通;空孔... 采用新型数字激光动态焦散线实验系统,对爆炸荷载作用下空孔周围的动应力场分布及空孔对爆生主裂纹扩展行为的影响进行了研究。研究结果表明,在空孔周围强应力场的影响下,2条相向扩展的爆生主裂纹逐渐向空孔处偏转,并在空孔处贯通;空孔附近的主应力方向与炮孔连心线夹角基本稳定在约12°,增大空孔尺寸对空孔附近的主应力方向影响不明显;爆炸应力波与空孔相互作用,产生反射拉伸波,改变了主裂纹尖端的应力场,降低了主裂纹的扩展速度,且空孔直径越大,主裂纹的扩展速度越低;当爆生主裂纹扩展到空孔附近时,主裂纹尖端动态应力强度因子再次出现上升的趋势。 展开更多

关键词 爆炸力学 定向断裂控制爆破 爆破裂纹数字激光动态焦散线 空孔 爆破裂纹

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爆炸荷载对邻近巷道裂纹群影响规律动焦散试验 被引量：7

9

作者 郭东明 刘康 +2 位作者 王雁冰 杨仁树 何天宇 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第A01期64-69,共6页

为了研究围岩中存在缺陷的既有巷道受邻近巷道爆破振动的影响,采用爆炸加载数字激光动态焦散线试验系统,探究了新巷道爆破开挖对邻近巷道预制裂纹群的影响规律。试验结果表明:爆炸荷载对邻近巷道围岩裂纹群的影响规律与裂纹所在位置、... 为了研究围岩中存在缺陷的既有巷道受邻近巷道爆破振动的影响,采用爆炸加载数字激光动态焦散线试验系统,探究了新巷道爆破开挖对邻近巷道预制裂纹群的影响规律。试验结果表明:爆炸荷载对邻近巷道围岩裂纹群的影响规律与裂纹所在位置、裂纹倾角和与邻近巷道间距L有关;当L<45 mm或L>65 mm时,巷道左壁预制裂纹与炮孔连线区域出现三角形破坏,但表现形式有所差异;当L增大时,巷道周边与应力波相切或有一定夹角的1号、3号和4号裂纹扩展现象均不明显,而其他裂纹扩展位移基本呈逐渐减少趋势;群裂纹扩展时,动态应力强度因子的变化趋势基本呈现先振荡增大到峰值,后减小,然后再增大到第2个峰值,最后振荡减小到0的规律,且当裂纹最终扩展位移越小时,这种现象越明显,伴随着裂纹呈现出扩展—止裂—快速扩展—止裂的扩展规律。 展开更多

关键词 爆破荷载 邻近巷道 裂纹群 数字激光动态焦散线 动态应力强度因子

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轴向相邻炮孔波纹相互作用动焦散实验

10

作者 马东 刘朕 +8 位作者 高常胜 胡世超 李宗武 傅利民 李冬 吴东海 张鹏 宫国慧 韩雪娇 《工程爆破》 北大核心 2025年第2期39-46,共8页

地下矿山爆破掘进施工后,超挖现象严重,周边成型质量差,为提高周边成型质量,根据现场工况设计了实验室模型,采用数字激光动态焦散线实验系统,研究辅助孔爆破后产生的爆炸应力波对相邻周边孔聚能药包爆破产生的定向裂纹的影响机理。实验... 地下矿山爆破掘进施工后,超挖现象严重,周边成型质量差,为提高周边成型质量,根据现场工况设计了实验室模型,采用数字激光动态焦散线实验系统,研究辅助孔爆破后产生的爆炸应力波对相邻周边孔聚能药包爆破产生的定向裂纹的影响机理。实验结果表明:聚能药包爆生裂纹在相邻炮孔爆炸应力波作用下,爆生裂纹受相邻炮孔爆炸应力波作用,沿相邻炮孔爆炸应力波传播方向发生偏转,且间距越小,相邻炮孔爆炸应力波作用越显著。爆生裂纹与相邻炮孔爆炸应力波相遇后,裂纹尖端峰值应力强度因子急剧下降,且炮孔间距越小,峰值应力强度因子越小。因此,针对现场超挖问题,可适当增大辅助孔与周边孔孔距,或提高延时时间,避免相邻炮孔爆炸应力波作用下定向裂纹发生较大的偏转,影响周边成型效果。 展开更多

关键词 动态焦散线 爆破载荷 爆生裂纹 爆炸应力波 动态应力强度因子

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炮孔壁缺陷对切槽爆破裂纹扩展的影响

11

作者 程雨航 刘锋 +3 位作者 代伟 朱正德 毕如洁 潘长鑫 《爆炸与冲击》 2025年第11期129-146,共18页

利用有机玻璃(polymethyl methacrylate,PMMA)材料在切槽炮孔壁上预制缺陷裂纹,以TATP(triacetone triperoxide)炸药为装药,采用动态焦散线实验结合数值模拟的方法,探究了炮孔壁缺陷对切槽爆破裂纹扩展的影响。结果表明:在平行缺陷处的... 利用有机玻璃(polymethyl methacrylate,PMMA)材料在切槽炮孔壁上预制缺陷裂纹,以TATP(triacetone triperoxide)炸药为装药,采用动态焦散线实验结合数值模拟的方法,探究了炮孔壁缺陷对切槽爆破裂纹扩展的影响。结果表明:在平行缺陷处的应力波反射会导致切槽裂纹起裂方向向下偏移,而垂直缺陷处的应力波折射不影响裂纹起裂方向;孔壁缺陷的存在会抑制应力波及爆生气体对切槽处裂纹的作用,使其裂纹长度、扩展速度及强度因子均减小;抑制作用与缺陷到炮孔中心的距离有关,当缺陷远离炮孔中心时,平行缺陷对两侧切槽裂纹的抑制作用逐渐减弱,垂直缺陷对远侧切槽裂纹的抑制作用逐渐减弱,对近侧切槽裂纹的抑制作用逐渐增强;垂直缺陷左右的切槽裂纹受边界反射应力波作用相比平行缺陷更显著,左侧裂纹由于前期受缺陷处的反射应力波作用,并不呈现明显规律,但右侧裂纹随垂直缺陷远离炮孔中心,受边界反射应力波的作用显著减弱。 展开更多

关键词 炮孔壁缺陷 切槽爆破 动态焦散线 应力波 裂纹扩展

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