【摘 要】
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为探究微波辅助破岩方法在岩石开挖过程中的机理,以磁铁石英岩为研究对象,采用微波辐射与霍普金森杆为试验工具,研究了微波辐射后磁铁石英岩动力学性能、破坏模式、能量耗散规律及破碎能耗与粒度之间的关系。1)冲击气压和围压条件对微波辐射后磁铁石英岩的动力学特征影响强烈。相同冲击气压不同围压条件下,微波预损伤越大,峰前曲线发生“突变”的时间越短,峰后“应变回弹”现象越不明显;相同围压不同冲击气压条件下,磁铁石
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为探究微波辅助破岩方法在岩石开挖过程中的机理,以磁铁石英岩为研究对象,采用微波辐射与霍普金森杆为试验工具,研究了微波辐射后磁铁石英岩动力学性能、破坏模式、能量耗散规律及破碎能耗与粒度之间的关系。1)冲击气压和围压条件对微波辐射后磁铁石英岩的动力学特征影响强烈。相同冲击气压不同围压条件下,微波预损伤越大,峰前曲线发生“突变”的时间越短,峰后“应变回弹”现象越不明显;相同围压不同冲击气压条件下,磁铁石英岩的最大应变随冲击气压的增大而减小,微波辐射参数改变时会出现无“应变回弹”或发生峰前“应力突变”现象。2)动静组合加载下微波辐射后磁铁石英岩的破坏模式有较大变化。未经微波辐射磁铁石英岩的破坏模式多为压剪或轴向劈裂,微波辐射后磁铁石英岩的破碎形态与微波预损伤的程度、动荷载强度、围压条件有关,且其组合形态更为多样。3)微波辐射预损伤与微波辐射后磁铁石英岩的能量耗散率呈正相关,磁铁石英岩微波辐射预损伤越大,其能量耗散率越大;而围压条件则与微波辐射后磁铁石英岩的能量耗散率呈负相关,施加围压会阻碍磁铁石英岩预损伤的演化,增大其波阻抗,导致其能量耗散率降低;微波辐射后磁铁石英岩的能量利用率要优于未受微波辐射的磁铁石英岩。4)构建了基于分形理论的微波辐射预损伤磁铁石英岩冲击破碎块度和破碎能耗的关系模型。图28幅;表15个;参75篇。
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