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岩石中炸药爆炸能量分布测试

作　者: 江多琨
导　师: 颜事龙
学　校: 安徽理工大学
专　业: 应用化学
关键词: 岩石爆破机理爆炸应变波超动态应变测试耦合装药不耦合装药能量分布
分类号: TD235.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

科技日新月异,但爆炸能量的应用在工程领域仍占有重要地位。科技的发展推动着爆炸能量分布的研究领域不断发展,但与之有关的爆炸作用下岩石中应变与破坏关系及爆炸作用下能量的传递、转换与分布仍是一项非常艰难的理论和实验课题。对于岩石类介质中耦合装药与不耦合装药爆炸应变波形的测试相关研究文献较少。为此,本文开展了耦合装药与不耦合装药爆炸能量参数的测试。主要研究内容如下：首先,本文研究了岩石的物理力学性质。岩石是自然界中最常见的一种固体介质,许多工程爆破项目都与之息息相关。由于岩石在爆炸载荷的作用下的力学响应与在其他冲击载荷作用下相同,在已知岩石物理力学性质及其在载荷作用下的变形特征的基础上,解释岩石在爆炸载荷作用下的力学特性及应变与破坏关系。其次,本文在总结前人的理论基础上,通过对能量在岩石中耗散的理论分析推导出岩石的表面比能的试验公式,总结了岩石中应力波的传播规律。最后,建立超动态应变测试系统,采用预埋应变砖的方法,测试耦合装药与不耦合装药条件下爆炸在岩石内部产生应变的变化,并分析两种装药条件下应变波形差异。通过计算找出应力波能量在不同距离处的分布情况。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-11
1 绪论  11-19
  1.1 引言  11
  1.2 国内外研究现状及进展  11-17
    1.2.1 岩石爆破破碎机理发展历程  11-12
    1.2.2 岩石中炸药爆炸能量划分及实验测试成果  12-17
  1.3 本课题研究方法和实验内容  17-19
2 爆炸作用下岩石物理力学性质  19-33
  2.1 概述  19
  2.2 岩石的物理性质  19-21
  2.3 岩石的力学性质及变形特征  21-31
    2.3.1 岩石的力学性质  21-24
    2.3.2 岩石的强度及相关强度准则  24-29
      2.3.2.1 岩石的强度  24-26
      2.3.2.2 强度准则  26-29
    2.3.3 岩石的变形特性及表示指标  29-31
  2.4 本章小结  31-33
3 爆破破岩能量分析研究  33-41
  3.1 概述  33
  3.2 岩石爆破破碎能量准则研究  33-34
  3.3 岩石中炸药爆炸产生应力波的传播规律  34-36
    3.3.1 岩石在爆炸冲击载荷作用下的变化规律  34-35
    3.3.2 爆炸冲击载荷作用下冲击波的传播规律  35-36
  3.4 耦合及不耦合装药传入岩石中的爆炸载荷  36-40
    3.4.1 耦合装药时传入岩石中的爆炸载荷  36-39
    3.4.2 不耦合装药时传入岩石中的爆炸载荷  39-40
  3.5 本章小结  40-41
4 爆炸载荷作用下模型试块中超动态应变测试  41-57
  4.1 概述  41-42
  4.2 超动态应变测试系统  42-46
    4.2.1 电阻应变测量原理  42-43
    4.2.2 电阻应变计的动态响应  43
    4.2.3 测量系统的动态响应  43-44
    4.2.4 超动态应变测试系统组成  44-46
    4.2.5 测试中可能遇到的干扰类型及防干扰措施  46
  4.3 水泥砂浆模型试块中爆炸应变波测试  46-51
    4.3.1 水泥砂浆试块力学参数研究  46-47
    4.3.2 应变砖的制作  47-49
    4.3.3 水泥砂浆试块制作  49-51
  4.4 超动态测试结果与分析  51-54
    4.4.1 实验方案  51
    4.4.2 实验结果分析  51-54
  4.5 本章小结  54-57
5 结论与展望  57-59
  5.1 结论  57
  5.2 展望  57-59
参考文献  59-63
致谢  63-65
作者简介及读研期间主要科研成果  65

岩石中炸药爆炸能量分布测试

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