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围压作用下等离子体的爆破破岩效应
1
作者
王雁冰
李雪
+4 位作者
王兆阳
黄晢航
梅洪嘉
李阳阳
罗林
《爆炸与冲击》
北大核心
2025年第4期133-149,共17页
为给深部应力作用下爆破破岩工程提供新型破岩方法,开展了4组不同围压作用下的等离子体砂岩爆破实验,通过CT扫描和三维重构,对比分析了岩石内部三维裂纹的形态结构和分布状况,研究了等离子体爆破破岩技术在不同围压作用下的破岩效果,并...
为给深部应力作用下爆破破岩工程提供新型破岩方法,开展了4组不同围压作用下的等离子体砂岩爆破实验,通过CT扫描和三维重构,对比分析了岩石内部三维裂纹的形态结构和分布状况,研究了等离子体爆破破岩技术在不同围压作用下的破岩效果,并通过LS-DYNA进行了数值模拟,建立了等离子体等效炸药模型,补充验证了耦合应力场中等离子体爆破的作用规律,探究了不同围压作用下等离子体爆破破岩机理以及在爆破过程中岩体内部的裂纹扩展、分布及损伤演化规律。结果表明:相同电压作用下,随着三向围压的升高,岩石表面裂纹的数量和分布范围都呈逐渐减小的趋势,砂岩内部裂纹的复杂程度和贯通程度显著降低。由于在等离子体爆破产生的动态应力场和围压作用产生的静态应力耦合场中,等离子体爆破产生的冲击波在爆炸初始阶段发挥主要作用,不同围压作用下岩石的裂纹形态和中心膨胀区域未出现明显差异,随着冲击波的衰减,三向围压在等离子体爆破过程的中后期发挥决定作用,抑制岩体的裂纹扩展和损伤演化。同时,围压越高,其对岩体内部裂纹扩展的抑制效果越显著,导致岩石内部三维裂纹的体分形维数和损伤度与围压均近似呈线性减小关系。
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关键词
等离子体爆破
围压
裂纹空间形态
三维重构
LS-DYNA
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职称材料
题名
围压作用下等离子体的爆破破岩效应
1
作者
王雁冰
李雪
王兆阳
黄晢航
梅洪嘉
李阳阳
罗林
机构
中国矿业大学(北京)力学与土木工程学院
出处
《爆炸与冲击》
北大核心
2025年第4期133-149,共17页
基金
国家重点研发计划(2021YFC2902103)
国家自然科学基金(51934001)
中央高校基本科研业务费专项资金(2023JCCXLJ02)。
文摘
为给深部应力作用下爆破破岩工程提供新型破岩方法,开展了4组不同围压作用下的等离子体砂岩爆破实验,通过CT扫描和三维重构,对比分析了岩石内部三维裂纹的形态结构和分布状况,研究了等离子体爆破破岩技术在不同围压作用下的破岩效果,并通过LS-DYNA进行了数值模拟,建立了等离子体等效炸药模型,补充验证了耦合应力场中等离子体爆破的作用规律,探究了不同围压作用下等离子体爆破破岩机理以及在爆破过程中岩体内部的裂纹扩展、分布及损伤演化规律。结果表明:相同电压作用下,随着三向围压的升高,岩石表面裂纹的数量和分布范围都呈逐渐减小的趋势,砂岩内部裂纹的复杂程度和贯通程度显著降低。由于在等离子体爆破产生的动态应力场和围压作用产生的静态应力耦合场中,等离子体爆破产生的冲击波在爆炸初始阶段发挥主要作用,不同围压作用下岩石的裂纹形态和中心膨胀区域未出现明显差异,随着冲击波的衰减,三向围压在等离子体爆破过程的中后期发挥决定作用,抑制岩体的裂纹扩展和损伤演化。同时,围压越高,其对岩体内部裂纹扩展的抑制效果越显著,导致岩石内部三维裂纹的体分形维数和损伤度与围压均近似呈线性减小关系。
关键词
等离子体爆破
围压
裂纹空间形态
三维重构
LS-DYNA
Keywords
plasma explosion
confining pressure
crack spatial morphology
three-dimensional reconstruction
LS-DYNA
分类号
O383 [理学—流体力学]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
围压作用下等离子体的爆破破岩效应
王雁冰
李雪
王兆阳
黄晢航
梅洪嘉
李阳阳
罗林
《爆炸与冲击》
北大核心
2025
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