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水射流辅助破岩机理研究 总被引：1，自引：0，他引：1
徐晓东 《连云港职业大学学报》1999,12(1):36-38
本概括总结了近年来国内外关于高压水射流辅助破碎岩石机理的研究成果。在此基础上提出了一个简化的力学模型,并进行了弹性力学和有限元分析,最后阐述了利用高压水射流与机械刀具联合破碎岩石的机理是刀具与岩石作用,产生裂纹,高压水射流冲添裂纹,形成水楔作用,将裂纹撕开,从而降低了刀具的受力,并有效抑制了火花的产生。 相似文献
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水射流与刀具联合破岩模型的有限元分析 总被引：2，自引：0，他引：2
本首先分析了在刀具（集中载荷）作用下,在煤岩体内所产生的应力场,并应用有限元分析软件模拟了岩体的力学模型,计算了不同截深下,使岩体破碎所需的最小刀具载荷,其次,建立了水射流与刀具联合破岩的力学模型,计算了三种岩体材料（无烟煤、软砂岩、玄武岩）,在不同截深、不同裂纹深度和宽度下,作用一定压力的水射流后,使岩体破碎所需的最小刀具压力,并与机械破碎法进行了比较,得出联合破碎法优于单独的机械破碎法的结论。 相似文献
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本文首先分析了在刀具（集中载荷）作用下,在煤岩体内所产生的应力场,并应用有限元分析软件模拟了岩体的力学模型,计算了在不同截深下,使岩体破碎所需的最小刀具载荷;其次,建立了水射流与刀具联合破岩的力学模型,计算了三种岩体材料（无烟煤、软砂岩、玄武岩）,在不同截深、不同裂纹深度和宽度下,作用一定压力的水射流后,使岩体破碎所需的最小刀具压力;并与机械破碎法进行了比较。得出联合破碎法优于单独的机械玻碎法的结论。 相似文献
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高压水射流冲击下煤体初始失效机理研究有助于评价煤体损伤特征。以九龙矿2#煤层为研究对象,采用光滑粒子流体动力学(smoothed particle hydrodynamics, SPH)方法建立了水射流冲蚀煤体数值模型,结合von Mises理论分析了煤体在高压水射流冲击下内部应力分布及裂纹扩展特征,并基于Python编程图像处理技术量化表征了煤体内裂纹形成规律。研究结果表明：在射流冲击下煤体损伤演化过程分为3个典型区,即破碎区、初始裂纹形成区和裂纹扩展区。当射流接触煤体表面时,在水锤效应影响下煤体主要受剪应力作用形成破碎区;在初始裂纹形成区,煤体受到压剪应力及微小拉应力共同作用,初始裂纹萌生;随着水锤效应的消失,射流冲击引发的应力波导致煤体内部主要承受拉应力作用,形成裂纹扩展区。因此,在实际工程中可以通过实时监测射流冲击下煤体内部应力特征来判断其损伤程度。 相似文献
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目的：结构面是岩体的重要组成部分,其对岩体工程结构的变形和失稳有着重要的影响。本文旨在探究加载路径和围压对预制裂缝试样裂纹扩展和强度的影响,揭示不同加载路径下含预制裂缝岩石试样的微观破坏机理。创新点：1.设计可以模拟各种工程场景（如隧道、边坡开挖）下应力状态变化的加载路径,包括轴向加载试验、围压卸载试验和围压卸载伴随的轴向加载试验;2.研究试样裂纹扩展路径及其与加载路径和围压的关系;3.通过对局部应力集中和裂纹类型的分析,探讨影响断裂过程的微观机制。方法：1.基于试验数据,开展离散元模拟参数校准,实现对岩石试样宏观力学参数的再现（表3和图4）;2.基于校准获得微观参数,并开展三种加载路径下预制裂缝岩石试样数值模拟试验,获得加载路径与围压对试样裂纹扩展的影响（图5～12）;3.通过分析试样加载过程的应力分布以及微裂纹类型的占比,获得预制裂缝试样裂纹扩展的微观机理（图13～16）。结论：1.预制裂缝岩石试样加载过程中,裂纹扩展路径与轨迹受围压与加载路径的共同作用,围压的增大降低了加载路径对裂纹扩展的影响。2.加载过程中,不同类型裂纹的产生主要与不同局部应力的集中有关;在轴向加载条件下,会出... 相似文献
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在霍普金森试验系统上进行了花岗岩破坏的动静组合加载实验,根据实验结果,分析了岩石在动静组合加载下损伤断裂机制与特征.结果表明,不同动静组合加载下岩石破碎的粒度分布具有明显的率变效应;采用张开位移法计算出了岩石破裂时裂纹的宽度. 相似文献
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王从东 《淮南职业技术学院学报》2009,9(3):22-24
将声音信号特征技术应用于高压水射流切割效能判断,利用水射流设备、Labview和M atlab软件搭建了高压水射流切割声音信号采集和分析系统;实验结果表明,采用声信号对高压水射流切割效能进行判断是可行的。 相似文献
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高压水射流技术目前已在工业清洗工程、除锈工程、水力切割工程、破碎工程、采煤和石油钻采工程等领域和部门得到广泛应用.本文提出了一种新型的以柴油机为发动机的高压水射流清洗设备的设计方案,介绍了该水射流设备的技术总成、各功能元器件的选择、电气控制系统的原理及配置、管路及电气控制箱的安装以及各种关键问题的解决方法.经过试用证明其具有可靠性高、安装简便、可柔性加工等优点,具有传统机械加工方法无可比拟的优越性. 相似文献
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构建了微型土条切削实验台,由于充分缩小刀具和土条的尺寸,而具有制样的快捷性、操作的可重复性及切后土壤破碎体统计分析的方便性,是土壤破碎适合的实验测试手段。土壤破碎仿真则以离散单元法为主的土壤切削失效、经由Image-Pro Plus实现的微裂纹生长、在Matlab中进行土壤破碎体的尺度统计3个步骤实现。使用目前提供的计算参数仿真,得到的平均土块径与含水率10%条件的切削实验结果一致,而仿真所得的土壤破碎体分形维数则与25%条件的切削实验结果一致。 相似文献
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《实验室研究与探索》2015,(7)
在RMT-B型岩石力学试验机上,对预置倾斜单裂纹的大理岩板试样进行单轴压缩试验,分析了预置裂纹在荷载作用下闭合面摩擦系数及裂纹倾角对裂纹扩展的影响。试验结果表明,当设定摩擦系数后,预置裂纹倾角大于45°时,同样应力水平下裂纹面上有效剪力Q明显趋大;在达到相同有效剪力水平下,预置裂纹倾角大于45°时,所需应力水平值变小,此时预置裂纹倾角为开始裂纹扩展的最不利方向。分析表明,大理岩板中最不利裂纹方位角介于45°~67.5°。该大理岩板材中预置裂纹倾角为60°时,更容易发生裂纹扩展。此外,大理岩板承受单轴压缩时,裂纹扩展与裂纹倾角方向还和裂纹面上摩擦系数相关。裂纹扩展由裂纹面上有效剪力引起,其断裂过程为I-II复合型。 相似文献
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在氩气保护下利用高频感应钎焊的方法制作了钎焊金刚石试样,通过三维视频显微镜及扫描电镜对磨削花岗石时的金刚石磨粒磨损形貌的观察,分析了金刚石磨粒磨损的主要形式及原因．实验结果表明,感应钎焊金刚石磨粒在磨削过程中的磨损形态主要为完整晶形、磨平、微破碎、宏观破碎,其磨损机理主要为磨耗磨损和磨粒破碎;磨粒内部产生的微裂纹是造成磨粒磨削过程中发生宏观破碎的主要原因,且切削用量对磨粒的磨损有显著的影响． 相似文献
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随着岩石力学教学的日益发展,运用传统的岩石力学室内实验进行的教学形式具有局限性,为实现岩石力学复杂实验教学的可视化和重复性,利用有限元数值仿真平台ABAQUS在教学中设计并开展特殊岩石(如盐岩)的单、三轴数值仿真力学实验,学生可通过模拟云图直观地了解岩石受力变形破坏的全过程,有利于提升学生的分析和理解能力。同时,通过重复性的模拟实验,可以增强学生将岩石理论与实验结合的能力,丰富学生的岩石力学专业知识,为培养岩石力学领域的人才奠定基础。 相似文献
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半个世纪以来,为了满足人们日益增长的物质需要,开采地下宝藏的技术得到了重大发展。人类穿凿地壳的深度已达万米,破碎方法在改进,不仅有机械破碎,还有水力破碎、电破碎和激光破碎等现代技术手段。由于岩石破碎技术的现代化,生产的高效化,促使采矿工程科技人员对岩石性质、岩石破碎规律、新的破岩方法和提高破岩效率等问题必须作深入的探讨和研究。于是,一个专门研究岩石破碎规律的新学科——岩石破碎学就应运而生了。1980年这门课被列为采矿专业选修课。我校在长年科研基础上编写的《岩石破碎学》被选作主要参考书。 相似文献