Page 146 - 《爆炸与冲击》2025年第6期
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第 45 卷 陶 明，等： 不同倾角充填节理对岩石爆破块度的影响 第 6 期
该能量部分被节理变形消耗，部分被节理反射利用，产生垂直次生裂纹。试样由于抗拉强度低，在反射
的拉伸应力波下，更容易受损。
β=15° β=30° β=45°
β=60° β=90° Intact
图 9 试样爆破破碎
Fig. 9 Fragments of specimens
100 50 47.2
Intact 45 45.1 x 10
β=15° 40 34.1 40.8 42.1 x 50 41.3
80
Cumulative percentage/% 60 β=60° Size/mm 30 14.3
β=30°
x max
35
β=45°
β=90°
25
20
40
15
20
10
7.73
5 1.94 10.6 8.96 6.74 1.27 1.2 13.0 1.48
0 0 1.22 0.80
0.01 0.1 1 10 100 Intact 20 40 60 80 100
Size/mm β/(°)
图 10 试样爆破块度分布 图 11 特征块度变化
Fig. 10 Specimen fragmentation size distributions Fig. 11 Characteristic size variation
由于节理的剪切模量小于压缩模量，压缩变形比剪切滑移消耗更多的能量。在不考虑节理变形的
情况下，入射能量（P 波和 S 波）在节理上的反射随节理倾角的增加而增大 [12,23,35-36] 。因此，在本文中，反
射能量随节理倾角的增大先增大后减小，说明产生次生裂纹所需的能量随倾角的变化先增大后减小，最
终导致试样的破碎程度随节理倾角的增大先减小后增大 [12] 。
3 数值模拟
3.1 模型及材料
在物理试验中，获取某些数据可能比较困难，但数值模拟技术有助于理解节理的存在对爆破破碎的
影响。因此，利用有限元软件 LS-DYNA 进行了一组有限元数值模拟，能够有效地处理爆破等动态问
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