中南工业大学资源环境与建筑工程学院针对动载定侵深破岩条件建立计算模型，应用动力有限元法，对楔形钎刃冲击式破碎机岩时破碎区扩展过程进行了研究。模拟结果表明：破碎区是随冲击载荷的增大自刃尖下方沿刃面方向向自由面扩展而形成的，且破碎角２θ≈１１６°。这结果与实验结果基本吻合，证明用数值模拟方法研究冲击式破碎机岩问题是可行的。数值模拟；破碎区；楔形钎刃；冲击式破碎机岩尽管冲击式凿岩作为一种高效、经济的钻岩手段，早已广泛应用于矿山、铁道、建筑、水电及国防等有关工程领域，但是，人们对冲击载荷作用下，岩石破碎机理的认识仍然很模糊。造成这一局面的主要原因是：岩石本身结构复杂，材料透明度差，再加上破岩过程具有瞬时性，通过实验手段难以观察、捕捉到冲击式破碎机岩时岩石内部破碎区的形成过程。因此，采用数值模拟方法，选取国际上较先进的动态有限元程序ＡＤＩＮＡ作为主程序来研究冲击式破碎机岩时破碎区扩展规律，对于进一步认识破岩机理很有意义。模型的建立及基本假设：模型的建立采用组合结构法，把钎刃和岩石作为一个整体，让冲击载荷直接作用在钎头上，因而不必对接触面上的受力状态进行假设；针对动载定侵深破岩条件建立计算模型，应用动力有限元法，对楔形钎刃冲击式破碎机岩时破碎区扩展过程进行了研究。模拟结果表明：破碎区是随冲击载荷的增大自刃尖下方沿刃面方向向自由面扩展而形成的，且破碎角２θ≈１１６°。这结果与实验结果基本吻合，证明用数值模拟方法研究冲击式破碎机岩问题是可行的。
