高压水射流作用下岩石破碎机理及
过程的数值模拟研究
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倪红坚1
, 王瑞和1
, 张延庆2
(1. 中国石油大学(华东) 石油工程学院,山东东营257061 ;
2. 北京工业大学建筑工程学院,北京100022)
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摘要: 根据连续介质力学和有限元理论,给出了高压水射流破岩系统中流体和岩石的控制方程,
并建立了相应的有限元列式· 运用连续损伤力学和细观损伤力学理论,建立了适用于水射流破岩
全过程分析的岩石损伤模型以及宏细观损伤的耦合模式· 数值计算的结果较真实地反映了水射
流破岩过程中,岩石的动态响应以及水射流动力学特性的演化过程,普通连续水射流破碎岩石主
体所用的时间为毫秒量级,破岩的主要形式是卸载及射流冲击所产生的拉伸破坏,并呈“阶跃式”
发展· 数值计算与相关试验结果基本吻合,表明该分析方法是可行的,可用来指导高压水射流破
岩理论的进一步研究及应用·
