随机荷载下岩石响应特性和破坏机理的实验与理论研究

实测发现，岩石中的应力波用随机过程来表征比用矩形、正弦形、和三角形等规则波更能刻画岩石所受动荷载的本质特征。本项目将动力荷载视为随机过程，计入岩石本身参数的随机特性，通过时频域内的小波包分析，以及与幅值和谱值分析的对比，研究随机荷载作用下岩石随机介质的动态响应特性(动应力、动应变、动强度、能量耗散、声发射参数等)。将随机荷载和岩石响应及最终破坏的物理概念相结合，导出岩石荷载的数字特征与岩石动态响应数字特征之间的关系，建立岩石随机损伤本构关系和岩石破坏的随机概率模型。从实验和理论上研究在不同的随机动荷载作用下岩石的响应特征、破坏机理与能量耗散规律。在此基础上，提出新的荷载加载方式与岩石破裂方法以及控制岩石破裂方法，为金属矿山高效落矿原理与方法上的创新、以及深部采矿岩爆控制技术提供新的理论依据。