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爆炸應力波與裂紋作用實驗研究

作者:楊仁樹; 許鵬; 陳程 中國礦業大學(北京)深部巖土力學與地下工程國家重點實驗室; 北京100083; 北京科技大學土木與資源工程學院; 北京100083; 中國礦業大學(北京)力學與建筑工程學院; 北京100083

摘要:為研究爆炸應力波與裂紋相互作用機理,利用透射式爆炸動態焦散線光學實驗系統研究了預制水平靜態裂紋和切縫藥包炮孔爆破產生的水平運動裂紋受正入射爆炸動載作用后動態特性的變化規律。結果表明:正入射爆炸應力波與靜止裂紋作用時,爆炸應力波P波使得裂紋先閉合后張開,S波在裂紋壁面形成波浪狀散斑上下交替向外擴展;運動裂紋尖端應力場對靜止裂紋的起裂和擴展有重要影響。后爆孔爆炸應力波對先爆孔產生的水平定向運動裂紋尖端動力學特性影響顯著。當爆炸應力波與運動裂紋同向時,P波使得裂紋擴展速度和應力強度因子K_I~d先減小后增大,S波促進了裂紋的擴展,波與裂紋作用之后,裂紋擴展速度增大;當爆炸應力波與運動裂紋反向時,P波抑制了運動裂紋的擴展,波與裂紋作用之后,裂紋擴展速度和應力強度因子K_I~d均逐漸降低。

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爆炸與沖擊

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