光面爆破具有開挖輪廓面光滑平整、有效減少超欠挖量、提高圍巖的自支撐能力、保證圍巖穩(wěn)定性的特點,廣泛應用于交通、水利、礦山等工程。由于對光面爆破機理認識的不足及巖石爆破的復雜特性,實際爆破過程中爆破效果達不到預期要求,常造成隧道圍巖超欠挖。爆炸應力場決定爆破裂縫的形成過程,從而影響爆破效果。因此,有必要對光面爆破應力場進行研究,有利于從本質上揭示光面爆破機理,以期為相關工程提供參考。首先,綜述分析了光面爆破的發(fā)展歷程及光面爆破機理,基于聲學近似公式及爆生氣體等熵絕熱兩階段膨脹原理,分別對耦合裝藥條件下和空氣不耦合裝藥條件下的孔壁初始沖擊壓力和準靜態(tài)壓力進行理論分析,結合厚壁圓筒理論研究了炮孔內(nèi)爆生氣體準靜態(tài)壓力作用下孔壁周圍應力分布情況,理論分析了在不同炮孔間距下,相鄰炮孔間準靜態(tài)應力場的分布情況。其次,基于LS-DYNA3D有限元軟件,選取適用于巖石爆破材料的本構模型及參數(shù),結合ALE算法對單孔裝藥、雙孔裝藥兩種情況下爆炸應力波動態(tài)傳播過程進行了數(shù)值模擬。結果表明,雙孔裝藥爆破條件下,炮孔間中點應力波即使疊加后其應力峰值仍遠低于孔壁處應力峰值;當巖石僅在應力波作用下,裂縫于孔壁處開始擴... 

【文章來源】：西南交通大學四川省 211工程院校 教育部直屬院校

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2-2兩孔同時起爆動光彈示意圖

西南交通大學碩士研究生學位論文 炮孔起爆時差很大，準靜態(tài)應力場不能相互作用，即無法進行疊加爆，準靜態(tài)壓力作用于炮孔 A 內(nèi)部，此時由于炮孔 B 的存在，將會應力集中的現(xiàn)象。如圖 2-8 所示，兩炮孔孔壁上切向拉應力 σ 在炮[63]。若基準應力為q，則炮孔邊緣的最大切向拉應力為 maxσ q力集中系數(shù)。 值與炮孔孔徑和炮孔間距有關， 值隨ba r 的變化。

11 12 13 14 15 16 17 18 19 200.49 0.46 0.44 0.38 0.34 0.38 0.44 0.46 0.49 0.6121 22 23 24 25 26 27 28 29 /0.71 0.86 1.08 1.43 2.02 3.11 5.48 12.1 48.8 /注：r 為計算點到 A 孔中心的距離，br 為炮孔半徑，應力集中系數(shù) =1.03。表 2-5 孔距為 70cm 時孔間準靜態(tài)應力計算結果(單位：MPa)1 2 3 4 5 6 7 8 947.8 12.0 5.36 3.03 1.96 1.38 1.04 0.81 0.6610 11 12 13 14 15 16 17 180.55 0.47 0.42 0.38 0.35 0.33 0.32 0.31 0.3119 20 21 22 23 24 25 26 270.32 0.33 0.35 0.38 0.42 0.47 0.55 0.66 0.8128 29 30 31 32 33 34 / /1.04 1.38 1.96 3.03 5.36 12.0 47.8 / /注： 為計算點到 A 孔中心的距離， 為炮孔半徑，應力集中系數(shù) =1.01。

【參考文獻】：
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碩士論文
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本文編號：3364570