爆炸应力波下岩石破坏数值模拟：理论与验证

爆炸应力波作用下岩石破坏数值分析是一篇深入探讨爆炸事件中岩石力学响应的重要研究论文。该研究由马文伟、李江涛、梁文勖、薛彦平和杨庆军等人进行，他们隶属于煤科集团沈阳研究院有限公司。论文的核心目标是探索爆炸应力波对岩石破坏的机理，特别是针对柱状装药条件下的爆破过程。 作者首先基于现场爆破测试、动光弹（一种测量材料内部应力分布的光学方法）和动云纹实验（一种检测材料内部应变的方法）的数据，进行了理论分析。他们提出了一种计算爆破漏斗半径的公式，这是一种衡量爆炸冲击波影响范围的重要参数。这个公式旨在揭示岩石在爆炸应力场中的响应特性。 利用ANSYS/LS_DYNA这一强大的数值模拟软件，研究人员模拟了柱状装药条件下的爆破过程，以此验证他们的理论。研究结果显示，在相同的装药形式下，即使面对不同的岩石动态抗拉强度，模拟得到的爆破漏斗半径数值结果与理论计算值之间的误差保持在10%以内，这表明理论预测具有较高的准确性和可靠性。 进一步地，研究还发现，在相同的岩石类型中，随着装药长度的变化，模拟的爆破漏斗半径与理论计算值的误差同样维持在10%之内，这展示了理论模型对于不同装药条件下的适应性。 这篇论文的关键词包括破岩机理、爆破漏斗半径、爆炸应力场、应力波衰减和数值模拟。这些关键词突出了研究的核心内容和方法，为工程实践中的爆破设计和安全评估提供了科学依据。该研究不仅有助于提升爆破工程的安全性，也对岩石力学理论的发展有所贡献，特别是在爆炸应力波影响下岩石破坏行为的理解上。整个研究工作遵循了严格的科学方法，并得到了精确的数据支持，具有较高的学术价值和实际应用价值。