動靜組合載荷作用下切削破巖的力學(xué)特性及實驗研究.pdf

1、巖石切削是一個復(fù)雜的動力學(xué)過程,表現(xiàn)出較強的非線性特征。自上世紀六十年代以來巖石力學(xué)界的學(xué)者們對巖石破碎開展了深入的研究,取得了豐碩的成果。然而,過去的理論和實驗研究主要集中在單一靜載或沖擊載荷下巖石破碎特征及其相應(yīng)的最優(yōu)加載形式上,針對動靜組合載荷作用下的切削破巖研究則更少,本文正是基于上述問題對動靜組合載荷作用下切削破巖進行了力學(xué)分析和實驗研究. 借鑒單一靜載荷或沖擊破巖試驗的研究成果,分析了靜壓切削和沖擊切削過程,建立了切

2、削力學(xué)模型；確定了動靜組合載荷切削破巖實驗方案和實驗參數(shù)。在多功能實驗裝置上對巖石進行了靜壓切削、沖擊切削和動靜組合載荷作用下切削破巖實驗,并對切削力信號進行采樣和處理。 為了研究動靜載荷參數(shù)的變化對切削破巖效果的影響,應(yīng)用了混沌理論對巖石切削過程進行了計算分析。通過利用功率譜、相空間重構(gòu)、關(guān)聯(lián)維數(shù)、最大Lyapunov指數(shù)等分析技術(shù)探討了混沌發(fā)生的切削條件。其結(jié)果表明,切削破巖是-種不規(guī)則、非周期的混沌現(xiàn)象。關(guān)聯(lián)維數(shù)就是巖石破