爆破破碎时裂纹扩展过程中的影响

添加人：admin 发布时间：2014/11/19 14:30:02 来源：中国粉碎机网

　　在爆炸荷载作用下，岩体的破碎过程是一个瞬间完成的十分复杂的动力学过程，在该过程中由爆炸荷载产生的岩体裂纹经历了起动扩展贯通和止裂等阶段。实验资料表明在爆炸荷载作用下岩体破碎时的裂纹扩展速度的实测值与理论分析值之间存在较大差异，即实测值远远小于理论预测值，例如，大理岩中的裂纹最高扩展速度为约为其纵波速度的横波速度的裂纹平均扩展速度为61而约为其纵波速度的16横波速度的此外，在高应力速率下，动态应力强度因子的理论值也很难与其实测值达到一致这些研究表明，采用当前的动态断裂理论还不能定性和定量地解释裂纹扩展速度的实测值与理论值之间的差异以及造成这种差异的原因。近年来，的分形理论在众多领域得到了应用本文运用分形理论讨论了岩体爆破破碎时裂纹扩展过程中的分形效应裂纹的分形扩展对扩展速度和动态应力强度因子的影响，分析了造成裂纹扩展速度的实测值与理论值之间的差异的原因。沿分形路径扩展的裂纹的分数维及弯折角等采用分形理论分析了裂纹扩展过程中的分形效应，即在宏观的表观尺度上看裂纹扩展，其路径是光滑的规则曲线，而在微观的局部上看裂纹扩展，其路径总是弯弯曲的和不规则的。这里所谓的宏观和微观不是物理学中的通常定义，而是指为了描述裂纹扩展的表观尺度和局部特性而言。由分形理论阎可知，裂纹扩展的不规则路径曲线处处不可微，这就意味着裂纹扩展路径处处有拐点，即运动裂纹弯折地沿着主方向扩展。若把裂纹的弯折段作为裂纹扩展的生成元，则可建立如图所示的裂纹分形扩展模型。