爆炸作用下介质损伤破坏的分形研究
杨仁树
许鹏
摘要：根据盒维数的计算原理,提出了爆炸载荷下爆生裂纹分形维数的计算方法,并建立了分形维数与爆破损伤度之间的对应关系.利用Matlab软件编写了基于数字图像的爆生裂纹盒维数算法.利用该算法对普通药包和切缝药包两种爆破方式下爆生裂纹的分形特征进行了分析,确定了炮孔周围不同区域的损伤度.结果表明,在普通药包爆破中,随着爆生裂纹的扩展,爆破引起介质的损伤逐渐降低,在炮孔相同距离处,介质的爆破损伤度基本一致.在切缝药包爆破中,爆破介质的损伤度有区域性和方向性特征,在爆生裂纹Ⅰ区,沿切缝方向产生的爆破损伤较普通药包爆破时相应区域的损伤程度略有降低,且切缝方向的损伤度下降更为显著;对于爆生裂纹Ⅱ区,沿切缝方向产生的爆破损伤高于普通药包爆破时相应区域的损伤度,而非切缝方向的爆破损伤有明显下降;对于爆生裂纹Ⅲ区,沿切缝方向产生的爆破损伤明显增加,相应非切缝方向产生的爆破损伤显著降低.基于分形维数的爆破损伤度计算,可用于定量评价爆生裂纹的空间分布特征,为研究岩石爆破损伤的演化规律提供了一条新的途经.
关键词：爆炸载荷损伤分形维数爆生裂纹
分类号：TD235(矿山设计与建设)
论文发表日期：2017-01-01
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