中南工業(yè)大學(xué)資源環(huán)境與建筑工程學(xué)院針對動載定侵深破巖條件建立計算模型，應(yīng)用動力有限元法，對楔形釬刃沖擊式破碎機巖時破碎區(qū)擴展過程進(jìn)行了研究。模擬結(jié)果表明：破碎區(qū)是隨沖擊載荷的增大自刃尖下方沿刃面方向向自由面擴展而形成的，且破碎角２θ≈１１６°。這結(jié)果與實驗結(jié)果基本吻合，證明用數(shù)值模擬方法研究沖擊式破碎機巖問題是可行的。數(shù)值模擬；破碎區(qū)；楔形釬刃；沖擊式破碎機巖盡管沖擊式鑿巖作為一種高效、經(jīng)濟的鉆巖手段，早已廣泛應(yīng)用于礦山、鐵道、建筑、水電及國防等有關(guān)工程領(lǐng)域，但是，人們對沖擊載荷作用下，巖石破碎機理的認(rèn)識仍然很模糊。造成這一局面的主要原因是：巖石本身結(jié)構(gòu)復(fù)雜，材料透明度差，再加上破巖過程具有瞬時性，通過實驗手段難以觀察、捕捉到?jīng)_擊式破碎機巖時巖石內(nèi)部破碎區(qū)的形成過程。因此，采用數(shù)值模擬方法，選取國際上較先進(jìn)的動態(tài)有限元程序ＡＤＩＮＡ作為主程序來研究沖擊式破碎機巖時破碎區(qū)擴展規(guī)律，對于進(jìn)一步認(rèn)識破巖機理很有意義。模型的建立及基本假設(shè)：模型的建立采用組合結(jié)構(gòu)法，把釬刃和巖石作為一個整體，讓沖擊載荷直接作用在釬頭上，因而不必對接觸面上的受力狀態(tài)進(jìn)行假設(shè)；針對動載定侵深破巖條件建立計算模型，應(yīng)用動力有限元法，對楔形釬刃沖擊式破碎機巖時破碎區(qū)擴展過程進(jìn)行了研究。模擬結(jié)果表明：破碎區(qū)是隨沖擊載荷的增大自刃尖下方沿刃面方向向自由面擴展而形成的，且破碎角２θ≈１１６°。這結(jié)果與實驗結(jié)果基本吻合，證明用數(shù)值模擬方法研究沖擊式破碎機巖問題是可行的。