岩石爆破损伤范围及损伤分布特征模拟分析

作     者：黄佑鹏 王志亮 毕程程 HUANG Youpeng;WANG Zhiliang;BI Chengcheng

作者机构：合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009 

出 版 物：《水利水运工程学报》 (Hydro-Science and Engineering)

年 卷 期：2018年第2018卷第5期

页      面：95-102页

学科分类：08[工学] 080104[工学-工程力学] 0815[工学-水利工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51579062 51379147) 

主　　题：岩石 单孔爆破 损伤演化 HJC模型 数值模拟 

摘      要：为了研究岩石爆破损伤范围及损伤分布规律,基于LS-DYNA软件,采用HJC(Holmquist-Johnson-Cook)材料模型,探究了石灰岩爆破损伤范围随径向不耦合系数K增大的变化关系,接着对比分析了石灰岩、凝灰岩和花岗斑岩的爆破损伤分布规律,并用Logistic函数模型对损伤演化过程进行表征。结果表明:HJC模型在岩石爆破损伤模拟中具有很好的适用性;随着不耦合系数的增大,损伤半径与炮孔半径之比呈先快后慢的减小趋势;不同岩石的爆破损伤均呈反S形曲线衰减,但损伤分布特征存在一定差异性,石灰岩和凝灰岩的压碎区范围较大,与裂隙区界线清晰,而花岗斑岩压碎区范围较小,与裂隙区界线不明显。研究结果可为实际工程中爆破损伤的评估与控制提供一定参考。