為了抑制預(yù)裂縫尖端產(chǎn)生翼裂紋,保護(hù)保留巖體,采用爆炸加載式動(dòng)焦散系統(tǒng)對(duì)空孔影響預(yù)裂縫端部翼裂紋起裂規(guī)律開展研究。結(jié)果表明:空孔不僅可以引導(dǎo)裂紋擴(kuò)展,而且可以抑制裂紋尖端產(chǎn)生新的翼裂紋向保留巖體擴(kuò)展;在爆炸荷載作用下空孔周圍形成復(fù)雜應(yīng)力場(chǎng),出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象,隨著空孔半徑增大,主應(yīng)力差的峰值逐漸減小,特征點(diǎn)連線與水平線夾角逐漸增大,空孔壁更難斷裂產(chǎn)生新翼裂紋。研究成果為實(shí)際工程控制翼裂紋向保留巖體擴(kuò)展提供了可靠依據(jù)。

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【部分圖文】：

圖1 實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?br>
試件材料采用PMMA,幾何尺寸為400mm×300mm×5mm。由于空孔引導(dǎo)裂紋不是本文研究的重點(diǎn),所以假設(shè)預(yù)裂爆破形成的預(yù)裂縫A和空孔C、D已經(jīng)貫通,預(yù)裂縫靠近炮孔一側(cè)巖體為被爆巖體,預(yù)裂縫背離炮孔一側(cè)巖體為保留巖體(見(jiàn)圖1)。預(yù)裂縫A與炮孔B相距25mm,空孔C、D分....

圖2 動(dòng)焦散實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

實(shí)驗(yàn)采用數(shù)字激光動(dòng)態(tài)焦散線系統(tǒng)(見(jiàn)圖2),由激光、擴(kuò)束鏡、透鏡、高速相機(jī)組成。激光發(fā)出的點(diǎn)光源經(jīng)擴(kuò)束鏡變成散光源,散光源經(jīng)透鏡1后變成平行光場(chǎng),平行光場(chǎng)經(jīng)透鏡2后會(huì)再變成點(diǎn)光源,在高速相機(jī)中成像。試件置于兩透鏡之間,即平行光場(chǎng)中。試件在荷載作用下,其厚度發(fā)生變化,折射率也隨即發(fā)生....

圖3 空孔受力和周圍焦散線

式中:p-q為空孔周圍主應(yīng)力差;z0為參考平面到試件的距離,本文取800mm;c為應(yīng)力光學(xué)常數(shù);d為試件有效厚度,取5mm;R為空孔半徑;D為空孔周圍焦散斑的特征長(zhǎng)度。3實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

圖4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

炸藥爆炸后試件破裂效果如圖4所示,炮孔周圍有明顯的粉碎區(qū),并產(chǎn)生5～8條主裂紋;預(yù)裂縫阻斷了主裂紋向保留巖體擴(kuò)展;當(dāng)有空孔時(shí),主裂紋向空孔方向擴(kuò)展,說(shuō)明空孔對(duì)裂紋擴(kuò)展有一定的引導(dǎo)作用;當(dāng)預(yù)裂縫尖端無(wú)空孔時(shí),在爆炸荷載作用下,預(yù)裂縫尖端產(chǎn)生翼裂紋,向保留巖體擴(kuò)展;當(dāng)預(yù)裂縫尖端有空....

本文編號(hào)：4056227