目 录 1
1概述 1
1.1引言 1
1.2爆破理论模型发展历程 2
1.2.1弹性理论阶段 2
6.3.1二维非定常有限差分计算方法简介 1 3
1.2.2断裂理论阶段 3
1.2.3损伤理论阶段 4
1.3爆破损伤模型的研究现状 5
1.3.1裂纹密度 5
1.3.2分形维数 6
1.3.3声波速度 7
1.3.4其它损伤模型 8
1.4存在的问题及发展趋势 9
2岩石爆破弹性模型和断裂模型 12
2.1岩石爆破机理 12
2.2弹性理论模型 15
2.2.1 G.Harries模型 15
2.2.2 R.F.Favreau模型 16
2.2.3露天矿台阶爆破三维数学模型 17
2.3断裂理论模型 20
2.3.1 NAG-FRAG模型 21
2.3.2 BCM模型 22
3.1连续介质损伤力学 26
3岩石爆破损伤模型 26
3.2岩石爆破损伤模型 28
7.3.1深孔底部空隙装药爆破过程数值模拟 1 30
3.3.1关于岩石损伤的描述 30
3.3损伤模型存在的问题分析 30
3.3.2关于爆破过程的损伤演化 31
3.4脆性岩石冲击损伤模型 32
3.4.1损伤判据的建立 35
3.4.2损伤演化方程的建立 35
3.4.3动态本构关系 36
3.4.4模型的实验验证 37
4.1.1分形几何 39
4.1分形几何及其在岩石力学研究中的应用 39
4岩石爆破分形损伤模型 39
4.1.2分形维数 40
4.1.3分形几何在岩石力学和地球物理研究中的应用 41
4.2岩石中裂纹及其发展的分形研究 42
4.2.1裂纹的分形 42
4.2.2加载条件下裂纹分形演化规律 43
4.2.3分形维数与能量耗散率的关系 46
4.3岩石爆破块度分形研究 47
4.3.1岩块的分形 47
4.3.2爆破块度分布的分布特征 48
4.3.3块度分形维与裂纹分形维的关系 50
4.4.1岩石爆破分形损伤模型的主要观点和假设 51
4.4岩石爆破分形损伤模型 51
4.4.2岩石爆破分形损伤模型 54
5.1.1实验材料及装置 58
5.1.2爆破过程裂纹发展的高速摄影试验及结果分析 58
5岩石爆破损伤实验研究 58
5.1爆破过程裂纹发展的高速摄影试验研究 58
5.2损伤材料爆破过程的光弹性试验研究 65
5.2.1损伤材料光弹性实验原理 66
5.2.2损伤材料爆破过程的光弹性实验研究 67
5.2.3 Hopkinson杆动态裂纹发展分形研究 71
5.3岩石冲击损伤实验 74
5.3.1冲击损伤实验 75
5.3.2超声波测试 78
5.4冲击Hugoniot参数计算 83
6数值计算方法和实用程序 86
6.1 LS-DYNA程序 87
6.1.1程序功能简介 87
6.1.2控制方程和空间有限元离散化 88
6.1.3沙漏粘性与人工体积粘性控制 92
6.1.4应力计算 94
6.1.5时间积分和时步长控制 95
6.1.6接触－碰撞功能 97
6.2数值计算分析 98
6.3 SHALE程序及数值分析 103
6.3.2岩石爆破过程数值模拟程序 106
6.3.3数值计算分析 108
6.4爆破效果预测 113
6.4.1爆破漏斗范围确定 113
6.4.2爆破块度分布预报 114
7数值计算的工程应用 116
7.1爆破漏斗问题数值模拟 116
7.1.1现场试验条件及岩石参数 116
7.1.2试验结果分析 118
7.1.3数值模拟结果及对比分析 120
7.2.1工程简介 124
7.2深孔扩壶爆破的数值模拟 124
7.2.2深孔爆破数值模拟 125
7.2.3扩壶爆破数值模拟 127
7.3深孔爆破空隙装药数值模拟 129
7.3.2计算结果分析 131
7.4岩石冲击损伤模型的工程应用 132
参考文献 135