摘要
微波辐射下,岩石中矿物成分微波敏感性的差异会造成岩石内温度场的不均匀,诱发热应力,导致岩石的力学性能劣化,提高破岩效率并减少能源消耗.以常见的硬岩——花岗岩为研究对象,以矿物结构显微图像为基础,建立二维数值模型,探讨了微波辐射下,矿物间温度场和应力场演化规律.实验分析了微波辐射对岩石断裂韧性的影响规律.结果表明:微波辐射下,矿物非均匀温度场诱发的热应力可使岩石的断裂韧性下降28%.岩石内部应力分布状态受到矿物分布和矿物体积含量的影响,石英边界处的应力远大于长石—黑云母边界处的应力.随着加热时间的持续,热应力可引发裂纹萌生及扩展,造成岩石的断裂韧性随辐射时间持续下降.
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