一、A composite material model for investigation of micro-fracture mechanism of brittle rock subjected to uniaxial compression（论文文献综述）
杨道学[1]（2021）在《基于深度学习的岩石微破裂演化声发射行为特征》文中指出我国已建与拟建的岩石工程项目数量之多,规模之大,为世界瞩目,在各类岩石工程施工建设过程中岩石的失稳破坏导致各类工程地质灾害问题愈演愈烈,成为制约岩石工程安全、进度及经济成本的重要因素之一,其中声发射（AE）无损检测技术在各类岩石工程及地质灾害监测预警中应用十分广泛。针对目前基于AE行为的岩石微破裂演化机制研究方面存在的不足,本文综合运用室内试验、理论分析及数值模拟等研究手段,对水力耦合作用下岩石变形破坏过程中微破裂演化机制及AE行为进行研究。主要研究内容及结论如下:（1）在岩石AE滤波及定位方面:针对AE信号的低信噪比、随机性强、非平稳性等特点,提出了一种基于EEMD-SCBSS的AE信号滤波算法;为了消除弹性波在岩石内部传播过程中速度对AE定位精度的影响,提出了一种基于到时时差PSO的未知波速AE定位算法;并基于MATLAB计算平台开发了一套“AE震源矩张量参数反演及震源破裂机制分析软件”,实现了对岩石微破裂过程中AE信号的滤波、未知波速AE定位及AE震源微破裂机制分析。（2）在AE震源产生机制的识别方面:由于AE信号在水中传播过程中衰减速率更快,造成数个AE接收传感器同时采集到同一个AE事件变得较为困难,进而导致矩张量反演理论在研究饱和状态下红砂岩试件变形破坏过程中微破裂演化机制方面存在着一定的局限性;针对矩张量反演理论在识别饱和状态下红砂岩微破裂演化过程中AE震源产生机制存在的问题,提出了一种二维深度残差卷积神经网络识别AE震源产生机制的新方法,通过将一维AE信号转换为二维数字图像,利用深度残差卷积神经网络模型对二维数字图像中高级及抽象的AE震源特征进行提取,并成功地解决了饱和状态下红砂岩微破裂演化过程中AE震源产生机制的识别难题。（3）在不同断裂模式下岩石微破裂演化机制的研究方面:通过Mode Ⅰ与Ⅱ断裂试验测得了不同断裂模式条件下岩石微破裂过程中力学参数与AE行为特征,对不同断裂模式下的AE行为、载荷应力、断裂韧性、非断裂区域损伤量与含水率之间的关系进行了系统性地研究,构建了不同断裂模式下非断裂损伤区域损伤量与含水率之间的数学模型;从CCNBD试件在Mode Ⅰ与Ⅱ断裂过程中主要破坏模式的角度出发,对不同断裂模式下AE信号变化特征进行了分析;基于广义最大周向应力准则推导了Mode Ⅱ断裂模式下CCNBD试件的临界断裂半径、初始起裂角度与含水率之间关系;通过SEM成像结果与AE震源空间分布信息证实了本文提出的非均胶结模型可行性,并利用非均胶结模型对Mode Ⅰ断裂过程中微裂纹扩展机制及断裂过程区进行了研究,揭示了非均质砂岩在Mode Ⅰ断裂过程中微破裂演化机制。（4）在岩石微破裂时间效应的AE行为演化方面:基于统计力学与损伤力学理论建立了岩石微破裂时间效应的含阻尼因子蠕变AE模型,该蠕变模型揭示了减速蠕变及等速蠕变阶AE行为与加速蠕变阶段AE行为的内在联系;利用奇异值分解法对累计AE事件数进行分析,实现了对加速蠕变阶段的定量识别;减速蠕变和等速蠕变阶段的AE波形为突变型,而加速蠕变阶段AE信号波形为突变型和连续型共存的形式,进而从AE波形特性的角度实现了对加速蠕变阶段的定量识别;最终利用弹性波动力学理论对AE波形特征与红砂岩微破裂时间效应之间的关系进行了研究,揭示了红砂岩微破裂时间效应的声发射行为演化特征。（5）针对水对岩石微破裂演化机制的影响:通过数值模拟、AE技术、SEM成像、分形理论与ResNet50模型相结合的研究方法,揭示了不同含水率条件下红砂岩微破裂演化机制。研究结果表明:随着含水量的增加,岩石试件的破坏模式由以张拉型破裂为主导向以剪切型破裂为主导转变,表面的宏观裂纹数目也在逐渐地减少;张拉裂纹更容易聚集形成宏观裂纹,而剪切裂纹分布相对较为分散。并通过对数值模拟结果、SEM成像结果与ResNet50模型识别结果进行对比分析,证实了ResNet50模型可以对不同含水率条件下岩石微破裂过程中AE震源产生机制进行监测解译。
赵涛[2]（2021）在《冻结裂隙岩体力学特性及冲击动力学响应研究》文中进行了进一步梳理随着我国“一带一路”倡议的推进,国家大量基础设施的建设正在或将在环青藏高原边缘区和新疆天山山脉等高寒地区进行。高寒地区岩体长期处于冻结状态,冻结岩体的力学特性以及在冲击动力荷载作用下的损伤扩展、破坏行为是决定寒区岩体工程施工安全的关键因素。岩体内部含有大量的孔隙、裂隙等初始缺陷,造成岩体结构的复杂性;加之环境因素和施工扰动影响的多样性,导致冻结岩体的静、动态力学特性、力学本构关系、损伤破坏机制等关键问题尚无明确解答,严重制约了寒区岩石工程的优化设计与安全施工。本文以完整砂岩和裂隙砂岩为研究对象,采用室内试验、理论分析和数值模拟相结合的方法,研究了冻结完整和冻结裂隙砂岩的力学特性、冻结强化效应及主控机制、冲击压缩及劈裂破坏特性。分析了冻结完整砂岩和裂隙砂岩强度、变形特性随冻结温度及裂隙倾角的变化规律,揭示了冻结强化效应的宏-细观机制,研究了冲击荷载作用下冻结裂隙砂岩的损伤破裂特性;并通过数值模拟研究冻结裂隙砂岩在冲击压缩及劈裂荷载作用下内部的应力分布、应力传播等过程;最后,基于颗粒增强理论和宏-细观损伤理论,建立了考虑宏-细观初始损伤的动态损伤本构模型,并对冻结裂隙砂岩动态破坏关键影响因素进行了分析。通过上述研究,主要得到以下结论:（1）冻结完整砂岩的单轴抗压强度、抗拉强度和弹性模量均与冻结温度呈负相关关系,但其变化速率在不同温度区间内差异性显着。常温状态下试样中存在自由水、毛细水和吸附水。随着冻结温度的降低,未冻水含量先快速降低,后缓慢降低。温度从0℃降至-4℃时,未冻水含量快速降低,孔隙中冰含量快速增大,冰对砂岩骨架的支撑作用使得其强度快速升高。单轴抗压强度主要受未冻水膜厚度和冻胀的影响。（2）冻结裂隙砂岩的压缩强度及弹性模量随裂隙倾角的增大呈先减后增的趋势,裂隙倾角为30°时其强度最小,且达到声发射峰值振铃计数的时间最晚。冻结裂隙砂岩的起裂角随裂隙倾角的增大而减小;起裂应力与起裂时间随裂隙倾角的变化趋势,均为先减小后增大。冻结对裂隙砂岩具有显着的强化作用,随着裂隙倾角的增加,冻结强化包括对裂隙的支撑作用、冰-岩界面胶结作用及对裂隙端部应力集中效应的缓解。（3）冻结裂隙砂岩试样的动态压缩强度随温度的降低而增大。裂隙砂岩试样动态压缩强度在0℃～-8℃之间增长速率较小。冻结裂隙砂岩试样动态压缩强度随着裂隙倾角的增大呈现出先减小后增大的趋势,除0℃外,其它温度下均在45°时强度出现拐点。冲击荷载下,不论裂隙倾角的大小,首先发生破坏的是裂隙冰,而后岩石基质发生破坏;0°、15°、30°试样基本保持完整,只有端面一小部位出现了破坏;45°、60°、75°和90°试样出现了贯穿试样的宏观裂纹,且裂纹大多为沿着初始裂隙的尖端进行扩展和贯通的,且存在平行于压应力方向的张拉破坏和与压应力呈一定夹角的剪切破坏,属于混合破坏模式。（4）冻结裂隙砂岩的动态劈裂强度均随着温度的降低而增大,近似呈指数关系。不同倾角冻结裂隙砂岩的动态劈裂破坏模式有共同特征也有显着差异。共同特征包括:①裂隙起裂都发生于加载端一侧初始裂隙端部附近,且均为拉伸裂纹;②在试样破坏过程中裂隙冰与两侧岩石均发生脱粘破坏。差异主要体现在:①当倾角较小时,试样的破坏由拉伸裂纹的扩展控制,表现为垂直于加载方向的拉伸破坏;而当倾角较大时,拉伸裂纹和剪切裂纹共同控制试样的破坏。②当倾角较小时,裂隙冰与岩石界面为拉伸脱粘破坏,且发生于加载初期;当倾角较大时,裂隙冰与岩石界面为剪切破坏,且发生于试样整体破坏之前。冻结作用对裂隙砂岩的动态劈裂强度具有显着的强化效应。（5）基于试验测试结果,将裂隙砂岩认为兼具宏观裂隙与微细观缺陷的复合损伤材料;并基于颗粒增强微细观损伤、宏观损伤组合模型基础理论,构建考虑细观损伤的冻结裂隙砂岩动态本构模型。同时考虑宏观缺陷的影响作用,提出了冻结裂隙砂岩动态本构模型方程;并通过不同冻结温度、不同裂隙倾角的冻结裂隙砂岩试验曲线与本构模型结果对比分析验证本构模型效果;最后,探究裂隙倾角、冻结温度对冻结裂隙砂岩力学指标的影响特征,发现:①裂隙倾角对冻结裂隙砂岩动态强度具有显着控制作用,随裂隙角度增大,均呈现“U”型发育特征,而随着裂隙倾角增大,动态压缩强度出现一定差异性现象,其与未冻水重力作用运移析出有关;②随着冻结温度的降低,动态压缩强度呈现整体增长的趋势,待进入完全冻结阶段后强度快速增加。
李文文[3]（2021）在《交叉节理岩体相似材料模拟试验及损伤本构模型研究》文中认为交叉节理岩体广泛分布于自然界的地质体中,准确认识交叉节理岩体的强度和变形特性对相关岩体工程的安全稳定至关重要。本文利用相似材料制作节理岩体试件,通过改变节理倾角和长度模拟不同工况交叉节理岩体,开展不同工况交叉节理试件单轴压缩试验,试验过程采用数字图像相关法（DIC）实时测量不同载荷下节理尖端附近全场应变,对试验结果进行分类比较,深入分析交叉节理岩体的力学特性和损伤演化行为;基于断裂力学、能量理论及损伤力学相结合的方法,将岩体的细观损伤和宏观损伤根据Lemaitre应变等价原理耦合成宏细观复合损伤,构建交叉节理岩体等效弹性模型;最后,对模型计算结果与试验结果进行比较分析,两者吻合性较好,证明了模型的合理性。该模型的宏观损伤变量同时考虑了交叉节理干涉效应下岩体的初始损伤以及翼裂纹扩展引起的附加损伤。主要研究成果如下:（1）在0～90°倾角之间单节理岩体强度先降低后增加,强度最低值在45°和60°之间,且0°节理面对岩体强度削弱程度较大,90°节理面对岩体强度和变形特性影响较小;（2）交叉节理的存在对岩体加载初始阶段的变形模量影响较小,但相交节理间的干涉效应对主节理尖端应力强度因子影响较大,从而使岩体的峰值强度具有显着差异;（3）由于交叉节理间的干涉效应,同倾向交叉节理岩体的强度较两条节理单独存在时的强度值皆低,反倾向交叉节理岩体当主次节理夹角靠近90°和大于90°时交叉节理岩体峰值强度较两条节理单独存在时高;（4）竖向节理面在受载时节理面产生张拉变形,竖向节理面的张开有利于倾斜节理面的协调变形,从而使得岩体抗压强度相比倾斜节理面单独存在时有所提高;（5）在交叉节理岩体出现损伤屏蔽的情况下,次节理长度的增加能使交叉节理岩体的强度有所提高,但随着次节理长度的增加,次节理可发展为交叉节理岩体破坏的主节理,使得交叉节理岩体的强度相比主节理单独存在时降低。
高琳[4]（2021）在《岩石变形破坏过程中的能量演化机制与灾变特征分析》文中认为随着地下资源开采深度的增加,深部岩体动力灾害发生的频率和强度显着提高,动力灾害行为更为复杂,灾变机理至今尚不清晰,以至于工程中难以准确预测预报与精准防治。基于应力-应变关系和强度准则角度研究深部岩体动力灾害具有局限性,难以揭示深部灾害的量级、规模、剧烈程度以及灾变形式,而这些恰恰是评价分析深部动力灾害至关重要的指标。研究表明,从能量角度分析深部岩体动力灾害问题更加科学有效。本文针对岩石变形破坏过程中的能量演化机制与灾变特征,从能量演化规律、岩石破坏能量特征的细观结构效应、岩石破坏烈度和能量灾变准则四个方面开展了深入研究。（1）针对五种不同类型岩石分别开展了单轴及7个围压下的全程循环加卸载试验,基于能量平衡理论,提出了岩石峰后能量计算方法,系统地获得了岩石变形破坏全过程的能量演化特性曲线;对比分析了脆塑性岩石的能量演化差异,提出了用以定量描述岩石弹性能积聚特性的表征参数,将岩石的能量演化模式细分为四类;探究了不同岩性岩石能量演化的围压效应,发现不同岩性岩石的能量积聚和耗散特性随围压增加表现出不同的变化模式。（2）基于岩石断裂过程区的剪切破坏理论模型,分析了不同岩性岩石能量演化围压效应的差异,揭示了围压对岩石能量演化特征的微观影响机制;运用X射线分析和电镜扫描等实验手段分析了矿物组分、微观结构及微观断裂模式对岩石能量演化特征的影响,研究表明,岩石组分中脆性矿物比例决定了岩石积聚应变能的能力,岩石抵抗剪切变形的能力和能量耗散的特性取决于岩石内部颗粒的粘合结构以及结晶程度;并通过破坏试样的3D激光扫描实验,探究了岩石能量演化特征与断裂面粗糙度及分形维数之间的关系,发现这两者的相互关系与岩石的微观断裂模式及相应的微观破坏形态密切相关。（3）基于损伤力学理论,提出了表征岩石单位应变弹性能和耗散能变化量的两个指标,能量释放率和能量耗散率;分析了岩石变形破坏过程中能量积聚和耗散的动态过程及其演化规律,首次提出了岩石破坏烈度指数,对岩石破坏剧烈程度进行了定量化表征,并依据试验数据建立了岩石破坏剧烈程度划分标准;随后,基于岩石破裂形式表征方法,探究了岩石破坏烈度与岩石破碎程度、声发射阶跃现象以及岩石破裂角度的关系,为岩石灾变特征分析提供了理论与实验依据。（4）开展了不同岩性岩石的单轴压缩试验,以声发射聚类分析方法建立了岩石损伤本构模型;利用该理论模型给出了岩石临界损伤能量释放率以及破坏烈度的理论表达式,明确了破坏烈度指数的物理意义,进而建立了评定岩石失稳及危险性量级的能量灾变准则;通过岩石三维损伤本构模型,将能量灾变准则推广到三维应力状态。该论文有图106幅,表27个,参考文献228篇。
张金浩[5]（2020）在《高应力条件下坚硬脆性岩石断裂特性研究》文中研究指明岩石的断裂特性力学研究一直是公路路堑边坡、道路工程和铁路工程建设面临的重要课题。在西部山区大开发战略的部署和“一带一路”政策的指引下,我国道路工程在山区也快速拓展,与岩石相关的工程日益增多,其中高应力条件下岩石的损伤、断裂力学行为给道路工程的建设和防护带来技术性难题。在高应力的条件下,岩石的损伤、断裂力学行为将发生与其他岩石不同的变化,其形变和损伤、断裂破坏特性也将不同,因此有必要开展在高应力条件下岩石断裂破坏特性研究,且高应力岩石本身输入、聚积、耗散和释放能量的性质以及所处复杂环境引起的力学行为对道路工程建设中灾害的发生具有决定意义。鉴于此,本文得力于国家自然科学基金项目的有力资助下,运用损伤与断裂力学、能量耗散原理等相关理论对高应力条件下硬脆性岩石材料的断裂特性机理进行分析,提出适用于高应力条件下,以能量为参数的岩石损伤-断裂本构模型,为道路工程的建设及灾害的预防提供可靠的理论依据。本文通过理论分析、单轴、三轴试验和数值分析着重对高应力条件下硬脆性岩石进行多角度的力学特性机理研究,获得成果分以下几个方面:1、分析了高应力的定义及其判别标准,从能量的角度对岩石受力破坏全过程中能量的转化形式进行了解释;对高应力公路边坡岩体单向受力条件下的力学模型以及本构模型进行分析,采用波速作为间接的物理量来表征岩石的存储能量,研究了波速与所对应的能量之间的关系,以此定义了以波速为中间桥梁的能量损伤变量,构建了单向应力条件下的岩石损伤-断裂本构模型以及损伤-断裂判据;2、选取坚硬脆性岩石材料-砂岩作为研究对象,利用单向压缩试验对所建本构模型进行验证。通过试验所测数据,绘制了岩石受力全过程的能量演化曲线,从曲线结果可以看出:外界荷载对岩石所做的功以弹性应变能的形式存储起来,总能量和可释放应变能的曲线几乎平行,只有少量的能量用于岩石内部裂纹的压密和微微扩展,峰值应变之后,可释放弹性应变能急剧下降,内部裂隙快速扩展贯通,耗散能大幅度增加,某一时刻最终超过可释放弹性应变能;峰值应变以后岩石的承载能力快速降低,逐渐降至零点,无残余变形,表现出脆性破坏;将所测数据代入所建本构模型与试验值比较可知,模型值与试验值相吻合,关键节点弹性极限强度（6.12MPa）与峰值强度（13.53MPa）所到的值与试验值所得到弹性极限强度（6.53MPa）与峰值强度（13.36 MPa）的值相差不大;因此用本文的损伤-断裂演变本构模型能够很好地解释单向应力条件下岩石的断裂演变特征机理;3、分析公路边坡岩体的受力特征和三维应力条件下的岩石本构特征,以能量来表征岩石受力变形特征,以单向应力条件下的损伤-断裂本构模型为基础,研究了三维应力条件下岩石的能量形式,定义了以能量为演变的损伤变量,以此构建了三维应力条件下的岩石损伤-断裂本构模型以及损伤-断裂判据;4、选取坚硬脆性岩石材料-砂岩作为研究对象,利用三向压缩试验对所建本构模型进行验证。通过试验所测数据,绘制损伤变量曲线及能量变化曲线,试验结果表明:试件在无围压或低应力围岩时,损伤变量随应变的增加大致呈“S”型变化,峰值应变之前,总能量、可释放弹性应变能随应变的增加呈非线性增加,耗散能在荷载加载初期,增长缓慢,在靠近峰值点时,耗散能才开始增长,峰值应变之后,可释放弹性应变能急剧下降,内部裂隙快速扩展贯通,耗散能大幅度增长,某一时刻最终超过可释放弹性应变能,岩石表现出脆性破坏;试件在高应力围压的情况下,损伤变量随应变的增加大致呈“抛物线”型变化,在峰值应变之前,总能量和可释放弹性应变的曲线几乎平行,耗散能随应变的增加几乎不变,峰值点之后,可释放弹性应变能可达到极限值而逐渐释放,由于围压的抑制作用,可释放弹性应变能最终趋于一个稳定值不在变化,岩石在高应力围压下表现出延性特征,有残余应力,而总能量和耗散能随应变增加呈良好的线性增加,在残余变形某一阶段耗散应变能会超越弹性应变能;耗散能曲线在靠近残余强度时曲线会出现明显的拐点,是岩石破坏的前兆,耗散能的迅速增加表明岩石破坏的发生;将建立的三维损伤-断裂本构与试验值进行反演分析可知,模型得出的应力-应变曲线与试验得到的数值曲线相吻合;5、根据高应力区公路岩质高陡峭边坡工程地质资料,利用数值软件建立了三维计算模型,采用本文所建的本构模型对模拟结果进行了位移场分析、应力场分析和能量场分析,得到了位移空间分布特征、应力分布特征和弹性应变能分布特征。数值分析结果说明本文试验所建模型能够反映高地应力下硬脆性岩石的力学行为和满足了工程实用性,计算结果可用于高应力区建设道路工程边坡岩体的稳定性评价。
邓宇[6]（2020）在《基于多重尺度的黄河冰开裂行为研究》文中指出黄河冰凌灾害是我国冬春季节大江大河中最突出、最重大的自然灾害之一,其中,黄河内蒙古河段开河已成为凌汛防治工作的重点和难点。河冰是一种非均质的准脆性材料,其内部含有气泡、夹杂等微观缺陷,物理力学性能复杂多变,河冰断裂性能及破坏机理的研究对开河认知至关重要。因此以封冻期内蒙古河段河冰作为研究对象,考虑河冰晶粒、内部缺陷等细观组分影响,在细观和宏观多重尺度研究河冰断裂性能,揭示黄河冰断裂机理,为开河预报及凌汛灾变防控提供科学依据,主要工作内容和成果如下:（1）黄河冰细观结构特征定量分析。以黄河内蒙古典型河段凌汛期的河冰作为研究对象,结合光学显微技术和图像分析技术,开展了两个年度黄河冰的细观结构试验,分析了河冰细观各组分的分布规律,明晰了黄河冰的细观结构特征,提取并量化了冰晶粒尺寸、气泡杂质含量和晶粒方向。（2）黄河冰单轴压缩力学性能和断裂性能试验研究。开展了黄河冰的单轴压缩试验、巴西圆盘劈裂试验和断裂韧性试验,研究了晶体结构、温度、加载速率、加载方式、试样尺寸等因素对河冰破坏过程及力学性能的影响,掌握了黄河冰的单轴压缩力学性能及断裂性能,探究了黄河冰组成结构与宏观性能间的关系。（3）黄河冰开裂过程细观数值分析。结合黄河冰细观结构和力学性能试验结果,将河冰看作由冰晶粒、冰晶界和初始缺陷组成的三相复合材料,采用有限元方法,建立了黄河冰单轴压缩、巴西圆盘劈拉和三点弯曲断裂的细观数值模型,分析了河冰断裂过程的影响因素,模拟了河冰在单轴受压、圆盘劈裂和三点弯曲等不同加载方式下的开裂破坏过程,结合巴西圆盘试验和断裂韧性试验结果,分析了晶粒尺寸、冰样尺寸、缝高比等因素对黄河冰断裂性能的影响规律,验证了数值模型的合理性和有效性。（4）基于多重尺度的黄河冰断裂性能研究。基于区域分解多尺度方法,构建了河冰断裂的多尺度计算模型,结合边界效应理论,分析了黄河冰断裂性能的尺寸相关性,确定了尺寸无关的黄河冰断裂韧度材料参数。
方金[7]（2020）在《钻进冲击载荷作用下软岩破碎规律的试验研究》文中指出由于井工煤矿生产的复杂性和特殊性,我国煤矿安全事故时有发生。当煤矿井下安全事故发生并造成人员被困时,采用冲击回转钻进技术钻进的地面救援孔可大幅度节约救援时间,达到快速救援目的。揭示钻进过程中软岩地层的破碎变化对快速成孔具有重大的指导意义,因此研究软岩在钻进冲击载荷作用下的破碎变化规律已刻不容缓。本论文主要以中煤科工集团西安研究院有限公司-复杂地层冲击载荷作用下快速破岩项目为依托,通过理论分析典型软岩的破碎变化规律、冲击软岩相似模型试验和冲击破碎软岩数值模拟等手段,对钻进冲击载荷作用下软岩的破碎规律展开研究。理论分析软岩受外载荷作用下的损伤累积过程以及尖断裂纹变化情况认为:典型的软岩破碎过程主要分为四个阶段,即微裂纹萌生、发展、扩展阶段和破碎,前期主要以累积损伤为主,中间会产生裂纹的变化与发展,裂纹进一步发育、贯通使岩石发生破碎。在查阅前人关于类似冲击试验所用装置的主要结构和功能的前提下,设计并研制出能够进行不同冲击功、不同规格碎岩球齿冲击破碎岩样的试验装置,装置主要包括:冲击落锤部分、球齿-砧体部分、岩样试件夹具部分和底座立架等部分。基于室内试验装置的研制和软岩相似材料的制作进行了室内试验,结果表明:在不同冲击功作用下,软岩以塑性压缩变形为主,形成的冲击坑较规则,压碎特征及冲击坑周围岩石破碎不明显,且增加冲击功不能改变软岩的力学行为特征。运用ANASYS/LS-DYNA软件进行冲击破碎软岩数值模拟,结果表明:碰撞过程中能量总体呈现逐渐衰减的变化趋势,且以动能转换为内能为主,冲击软岩前期岩样表面出现压缩变形,凹坑周围出现不明显的裂纹,连续冲击导致岩样内部裂纹逐渐发育,损伤累积加深,最终达到完全破碎,此时能量变化达到最大。研究成果可作为选择钻进工艺方法的参考依据,对提高冲击回转钻进工艺对软岩地层的适用性具有指导意义,也可以为后续孔壁失稳机理研究提供一定的参考和借鉴。
王吉军[8]（2020）在《煤岩破裂过程红外辐射特性研究》文中提出煤炭在我国能源生产、消费结构中占据重要位置,煤矿事故中的矿井动力灾害对煤炭开采影响严重,研究发现这些矿井动力灾害是煤岩损伤演化的结果,研究煤岩破坏时的损伤演化规律和红外辐射变化规律将为矿井动力灾害红外辐射监测预报提供理论基础支持。本文从损伤理论入手,建立煤岩破裂的损伤本构模型,分析煤体破坏过程中的损伤变量曲线和应力应变曲线,将煤体破坏过程分为五个阶段:微裂纹压密阶段、线弹性变形阶段,（损伤为零）;微裂纹稳定拓展阶段、微裂纹不稳定扩展阶段（损伤开始增加）;破裂阶段（损伤快速增加）。采用Image IR 8300红外热像仪实时监测采集煤体试样加载时的温度数据,通过对数据的分析发现:加载时煤体破裂区域的红外辐射温度在线弹性变形阶段后呈阶梯状上升,而煤体的整体红外辐射温度在破裂阶段DE或达到应力峰值D点后,会趋于变缓。破裂区域的最高红外辐射温度的上升趋势在应力峰值点后会变大。这些可以作为煤体破裂的预兆信息。研究发现加载时煤体红外辐射温度变化和煤体孔隙率分布密切相关,加载时孔隙率大的区域温度变化大且最先被破坏。煤体在加载至应力峰值过程中平均红外辐射温度变化与应力呈很好的线性正相关关系。加载时机械功与红外辐射温度的关系近似为三次曲线,煤体红外辐射温度与机械功的转化有关。该论文有图37幅,表3个,参考文献115篇。
薛改利[9]（2020）在《掺纤维尾砂充填体多尺度力学特性及损伤演化机理研究》文中研究指明充填法开采契合当今我国绿色矿山建设的时代需求。其中,充填体力学特性研究是金属矿充填法开采领域的重要内容之一。传统尾砂胶结充填体在复杂应力环境和开采扰动下表现为抗裂韧性差、易发生片帮和脆性断裂等现象。而目前针对胶结充填体宏-细-微多尺度力学特性的研究仍较少。因此,本文探索制备一种整体强度高、抗裂和抗冲击性能好的掺纤维尾砂胶结充填体,以期实现既能降低充填体混入造成贫化,又能满足矿山开采的力学强度要求。本文采用室内实验、理论分析、数值模拟和现场工业试验相结合的研究方法,开展了纤维类型及掺量对尾砂胶结充填体力学性能影响机制的基础研究,探明了抗弯条件下掺纤维尾砂充填体裂纹扩展机理与演化规律,分析了冲击荷载下掺纤维尾砂充填体的动态力学特性。（1）从宏观角度研究了掺纤维尾砂充填体的抗压力学特性。结果表明掺纤维充填体具有“裂而不碎”的特征,聚丙烯纤维的增强效果最显着,纤维掺量的临界点为0.6%;充填体Φ50mm的最优纤维长度为12mm,其声发射演变过程可划分为压密、平静、密集和活跃共四个阶段。（2）探究了掺加纤维对胶结充填体抗裂性能和峰后韧性的改善效果,并建立了数值模型从细观角度揭示了掺纤维充填体梁的裂纹扩展机理和演化规律。发现掺纤维充填体的起裂点位于峰值荷载前,其峰后延性主要受纤维掺量、纤维类型的影响作用;断裂面形貌与纤维性能、分布数量密切相关。（3）从微观角度揭示了纤维增强作用机理,即纤维直径、表面形态、与胶结充填体基体之间的界面黏结力,是影响纤维脱粘和掺纤维充填体峰后破坏特征的重要因素。其次,结合工业CT和三维重构技术,定量表征了压缩前后掺纤维充填体的内部结构变化特征,得知胶结充填体压缩前的孔隙度随着纤维掺量的增加而增大,其微孔隙结构影响了宏观力学行为的显现;掺加纤维降低了充填体压缩后的损伤值,且K2值与峰值强度呈现正相关。（4）开展了掺纤维充填体的冲击动力学实验,分析其冲击波形曲线和破坏模式与普通充填体的区别（掺纤维充填体中低应变率冲击下具有二次承载能力）,并建立了适用于在冲击荷载作用下掺纤维充填体的本构模型,揭示了冲击荷载下掺纤维充填体的损伤破坏规律,从理论角度丰富了胶结充填体动力学研究体系。最后,以软破矿体下向进路充填法开采中充填假顶构筑工艺为背景,探究了掺纤维充填体工业应用的可行性。
武旭[10]（2019）在《非贯通交叉型节理岩体巷道围岩定向破裂机理与控制研究》文中研究说明工程岩体一般由岩石基质和结构面构成,是具有各向异性的非均匀地质体。巷道开挖和服役过程中由于节理、裂隙扩展诱发的冒顶和片帮等事故时有发生,造成严重的人员伤亡和经济损失。开展巷道节理岩体破裂机理与围岩定向加强支护方法研究,对确保巷道围岩稳定性,保障矿产资源安全高效开采具有重要的理论意义和工程价值。本文以三山岛金矿-780m水平巷道交叉型节理岩体为研究对象,采用力学试验、理论计算和数值模拟等手段研究交叉型节理岩体在采动作用下的力学行为特征及裂纹起裂-扩展机理,探讨了交叉型节理岩体的止裂控制方法,取得了以下主要研究结论和成果:（1）开展交叉型裂隙岩石单轴压缩试验,得到了交叉型裂隙花岗岩峰值强度和起裂应力的变化规律,发现单裂隙岩石试样强度普遍大于交叉型裂隙岩石,试样强度随裂隙倾角呈类“V”型变化。试验中当预制裂隙倾角为60°时,岩石强度达到最低;主裂隙对岩石强度的影响更明显,是岩石破裂的主要控制因素。（2）开展声发射监测试验,以声发射振铃计数确定裂隙起裂应力,获得了裂隙端部起裂应力随倾角的变化规律。当裂隙夹角一定时,岩石试样的起裂应力随主裂隙倾角增加而先减后增;单裂隙岩石试样的起裂应力随倾角的变化更为显着;主裂隙倾角为45°时,岩石试样最易发生起裂破坏。（3）借助非接触表面应变场（DIC）装置,研究了交叉型裂隙岩石试样的起裂规律与裂纹分布形态,发现起裂裂纹主要以翼型或反翼型分布,且以张拉型裂纹为主。揭示了裂隙岩石破裂具有显着方向性的特征。交叉状态下主裂隙是裂隙端部起裂的主控因素,次裂隙对裂纹具有一定的导向作用。（4）基于畸变能理论建立了裂纹起裂模型,提出基于该模型的起裂判据:1)单轴压缩状态下,裂纹沿裂隙尖端畸变能最大的方向起裂。2)当裂纹尖端畸变能到达岩石材料储能的最大临界值时,裂隙扩展。采用理论计算与数值模拟的方法验证了最大畸变能准则对单裂隙和交叉型裂隙岩石试样起裂判定的适用性和准确性。（5）提出了考虑优势结构面产状与巷道走向等地质信息的巷道节理岩体定向局部加强支护方法。将基于最大畸变能准则的起裂判据嵌入FLAC3D程序,以岩石破裂特征和裂纹扩展路径为依据,开展了含单结构面和交叉型结构面巷道围岩的止裂控制方法研究,确定了最优的节理岩体定向加强支护方式。支护后岩石峰值强度提高,相同外载荷作用下的岩石破裂程度降低。岩石止裂控制方法的研究为现场支护方式优化提供了科学依据。（6）建立了考虑地应力和优势结构面空间分布特征的巷道模型。基于数值模拟方法,对比分析了不同支护状态下的围岩变形规律。以三山岛金矿深部-780m水平巷道节理岩体为研究对象,基于止裂控制方法,确定了空间定向加强支护方案,利用采动应力监测数据对围岩稳定性进行评价,验证了定向加强支护方法的良好锚固效果。
二、A composite material model for investigation of micro-fracture mechanism of brittle rock subjected to uniaxial compression（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、A composite material model for investigation of micro-fracture mechanism of brittle rock subjected to uniaxial compression（论文提纲范文）
（1）基于深度学习的岩石微破裂演化声发射行为特征（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 深度学习在岩石力学与工程中的应用 |
| 1.2.2 岩石微破裂过程中声发射行为 |
| 1.2.3 岩石微破裂演化机制 |
| 1.3 存在的主要问题 |
| 1.4 研究方案 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第二章 岩石微破裂过程中声发射定位算法 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 基于EEMD-SBCSS的声发射信号滤波算法 |
| 2.2.1 小波阈值滤波基本原理 |
| 2.2.2 EEMD-SCBSS滤波基本原理 |
| 2.2.3 滤波算法性能评价标准 |
| 2.2.4 数值仿真分析 |
| 2.2.5 实测数据分析 |
| 2.3 声发射信号初至到时及初至振幅自动拾取 |
| 2.3.1 STA/LTA算法 |
| 2.3.2 AR-AIC算法 |
| 2.4 基于到时时差PSO的未知波速声发射定位算法 |
| 2.4.1 基于到时时差的已知波速声发射定位算法 |
| 2.4.2 基于PSO的未知波速声发射定位算法 |
| 2.4.3 基于到时时差PSO的未知波速声发射定位算法基本原理 |
| 2.4.4 PSO算法参数选取及验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 岩石微破裂声发射震源识别 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 试验材料与方法 |
| 3.2.1 岩石试件制作 |
| 3.2.2 孔隙率及相关物理参数测量 |
| 3.2.3 试验方案 |
| 3.3 基于矩张量理论的声发射震源识别 |
| 3.3.1 矩张量理论分析岩石微破裂过程声发射震源的基本原理 |
| 3.3.2 绝对矩张量反演基本原理 |
| 3.3.3 基于矩张量反演理论判别岩石破裂类型的分类方法 |
| 3.3.4 试验结果分析 |
| 3.4 基于Res Net模型的声发射震源识别 |
| 3.4.1 二维ResNet模型的基本原理 |
| 3.4.2 ResNet模型基本框架 |
| 3.4.3 数据来源 |
| 3.4.4 数据预处理 |
| 3.4.5 ResNet模型的软硬件设备及相关参数设置 |
| 3.4.6 试验结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 ModeⅠ与Ⅱ断裂过程中微破裂演化机制及声发射行为 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 岩石断裂力学基础理论 |
| 4.3 试件材料及试验方案 |
| 4.3.1 人字形切槽巴西圆盘试件制备 |
| 4.3.2 不同含水率条件下CCNBD试件的基本物理参数 |
| 4.3.3 试验设备及方案 |
| 4.4 不同含水率条件下Mode Ⅰ与 Ⅱ断裂过程中微破裂演化特征 |
| 4.4.1 Mode Ⅰ与 Ⅱ断裂过程中力学特性 |
| 4.4.2 Mode Ⅰ和 Ⅱ断裂过程中非断裂区域的损伤演化特征 |
| 4.4.3 Mode Ⅰ断裂过程中微破裂演化机制的数值模拟分析 |
| 4.4.4 Mode Ⅰ与 Ⅱ断裂过程中断裂韧度演化特征 |
| 4.4.5 基于广义最大周向应力准则的CCNBD试件断裂韧性分析 |
| 4.5 不同含水率条件下Mode Ⅰ和 Ⅱ断裂过程中声发射行为演化特征 |
| 4.5.1 声发射信号频域信息的演化特征 |
| 4.5.2 声发射信号的RA-AF值分布特征 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 岩石微破裂时间效应的声发射行为 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 红砂岩微破裂时间效应的声发射试验 |
| 5.2.1 .试件制备与设备 |
| 5.2.2 试验方案 |
| 5.3 红砂岩微破裂时间效应的含阻尼因子蠕变声发射模型 |
| 5.4 含阻尼因子岩石蠕变声发射模型的参数反演 |
| 5.4.1 模拟退火混合粒子群算法 |
| 5.4.2 反演计算及效果分析 |
| 5.5 基于声发射行为定量识别红砂岩加速蠕变阶段 |
| 5.5.1 基于奇异值分解原理定量识别红砂岩试件的加速蠕变阶段 |
| 5.5.2 基于声发射信号波形定量识别红砂岩试件的加速蠕变阶段 |
| 5.6 微破裂演化机制与声发射行为之间关系的探讨 |
| 5.6.1 阻尼因子的物理意义探讨 |
| 5.6.2 含阻尼因子蠕变声发射模型与微破裂演化机制之间关系探讨 |
| 5.6.3 声发射时域波形特征与微破裂演化机制之间关系探讨 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 不同含水率条件下岩石的微观-宏观裂纹演化特征 |
| 6.1 概述 |
| 6.2 水岩劣化作用的基本原理 |
| 6.3 不同含水率条件下岩石微破裂声发射试验 |
| 6.3.1 试验设备 |
| 6.3.2 不同含水条件下红砂岩试件的制备 |
| 6.3.3 试验方案 |
| 6.4 不同含水率条件下红砂岩微破裂过程中力学性质的演化特征 |
| 6.5 不同含水率条件下红砂岩微破裂过程中声发射行为演化特征 |
| 6.5.1 声发射能量演化特征 |
| 6.5.2 声发射时频参数特征分析 |
| 6.6 含水率对红砂岩破坏模式演化特征的影响 |
| 6.6.1 高斯混合模型基本原理 |
| 6.6.2 基于声发射行为与数值模拟的红砂岩破坏模式研究 |
| 6.7 含水率对红砂岩微破裂过程中微观-宏观裂纹演化特征的影响 |
| 6.7.1 含水率对红砂岩微破裂演化机制的影响 |
| 6.7.2 含水率对宏观裂纹演化特征的影响 |
| 6.7.3 含水率对宏观裂纹分形维数的影响 |
| 6.8 基于ResNet50模型的红砂岩微破裂演化机制研究 |
| 6.8.1 干燥状态下红砂岩微破裂演化机制 |
| 6.8.2 饱和状态下红砂岩微破裂演化机制 |
| 6.9 水对岩石微破裂演化机制影响的探讨 |
| 6.9.1 水对红砂岩力学性质影响的探讨 |
| 6.9.2 水对微观-宏观裂纹演化机制影响的探讨 |
| 6.10 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 主要研究结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 致谢 |
（2）冻结裂隙岩体力学特性及冲击动力学响应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.2.1 冻结岩石力学特性研究现状 |
| 1.2.2 冻结裂隙岩体力学破坏研究现状 |
| 1.2.3 岩石动力学特性研究现状 |
| 1.2.4 裂隙岩体冲击动力学特性研究现状 |
| 1.2.5 冻结岩体动力学特性研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 技术路线 |
| 2 冻结砂岩力学特性与冻结效应 |
| 2.1 试验方案 |
| 2.1.1 试样选取与制备 |
| 2.1.2 基本物理参数测定 |
| 2.1.3 不同冻结温度下饱和砂岩强度测试 |
| 2.1.4 不同冻结温度下砂岩未冻水含量测试 |
| 2.2 不同冻结温度下饱和砂岩强度特性 |
| 2.2.1 不同冻结温度下砂岩应力应变曲线 |
| 2.2.2 冻结温度对砂岩强度的影响 |
| 2.2.3 冻结温度对砂岩弹性模量的影响 |
| 2.2.4 冻结温度对砂岩抗拉强度的影响 |
| 2.3 不同冻结温度下饱和砂岩受荷破坏模式 |
| 2.3.1 单轴压缩条件下的破坏模式 |
| 2.3.2 巴西劈裂条件下的破坏模式 |
| 2.4 冻结作用对砂岩力学特性的影响机制 |
| 2.4.1 饱和砂岩冻结过程中的未冻水含量变化 |
| 2.4.2 冻结完整砂岩强度与温度的关系 |
| 2.4.3 冻结作用对砂岩力学特性的效应影响机制 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 冻结裂隙砂岩静力学特性与主控机制 |
| 3.1 试验方案 |
| 3.1.1 试样选取与制备 |
| 3.1.2 试验装置 |
| 3.1.3 试验过程 |
| 3.2 常温下干燥裂隙砂岩压缩强度与破坏过程 |
| 3.2.1 不同裂隙倾角干燥试样强度及变形特征 |
| 3.2.2 不同裂隙倾角砂岩压缩破坏过程中的声发射特征 |
| 3.2.3 常温干燥裂隙砂岩压缩破坏过程分析 |
| 3.3 常温下饱水裂隙砂岩压缩强度与破坏过程 |
| 3.3.1 不同裂隙倾角饱水砂岩强度及变形 |
| 3.3.2 常温饱水裂隙砂岩压缩破坏过程中的声发射特征 |
| 3.3.3 常温饱水裂隙砂岩压缩破坏过程分析 |
| 3.4 冻结饱水裂隙砂岩压缩强度与破坏过程 |
| 3.4.1 不同裂隙倾角冻结饱水试样强度及变形 |
| 3.4.2 冻结饱水试样压缩破坏过程中的声发射特征 |
| 3.4.3 冻结饱水试样压缩破坏过程分析 |
| 3.5 含水(冰)状态对裂隙砂岩压缩破坏特性的影响 |
| 3.5.1 不同含水状态下裂隙砂岩压缩力学参数 |
| 3.5.2 含水状态对裂隙砂岩压缩破坏特征的影响机制 |
| 3.6 冻结作用对裂隙砂岩压缩破坏特性的影响机制分析 |
| 3.6.1 不同冻结温度下裂隙砂岩力学参数演化特性分析 |
| 3.6.2 冻结作用下裂隙砂岩损伤机制分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 冻结裂隙砂岩冲击压缩破坏特性与影响机制 |
| 4.1 冻结裂隙砂岩动态压缩实验 |
| 4.1.1 试验设备 |
| 4.1.2 SHPB冲击压缩试验理论 |
| 4.1.3 试样制备 |
| 4.1.4 裂隙砂岩动态压缩试验 |
| 4.2 冻结裂隙砂岩动态压缩力学特性 |
| 4.2.1 动态压缩试验应力平衡分析 |
| 4.2.2 冻结裂隙砂岩动态压缩应力应变曲线 |
| 4.3 冻结温度对裂隙砂岩动态压缩特性的影响 |
| 4.3.1 动态峰值应力的变化特征 |
| 4.3.2 动态弹性模量的变化特征 |
| 4.3.3 动态峰值应变的变化特征 |
| 4.4 裂隙倾角对裂隙砂岩动态压缩特性的影响 |
| 4.4.1 动态峰值应力的变化特征 |
| 4.4.2 动态弹性模量的变化特征 |
| 4.4.3 动态峰值应变的变化特征 |
| 4.5 冲击压缩应力分布状态模拟 |
| 4.5.1 材料本构模型及其参数选取 |
| 4.5.2 动态压缩数值模拟模型及参数选取 |
| 4.5.3 裂隙倾角动态压缩模拟分析 |
| 4.6 不同倾角冻结裂隙砂岩裂纹的成核、扩展与破坏 |
| 4.6.1 动态破坏过程分析 |
| 4.6.2 动态破坏形态分析 |
| 4.7 含裂隙冰应力波传播及裂隙扩展机制分析 |
| 4.7.1 含冰裂隙的应力波反射透射机制 |
| 4.7.2 冲击作用下含冰裂隙扩展机制 |
| 4.8 本章小结 |
| 5 冻结裂隙砂岩冲击劈裂破坏特性与影响机制 |
| 5.1 冻结裂隙砂岩冲击劈裂试验 |
| 5.1.1 实验设备 |
| 5.1.2 SHPB动态劈裂试验理论 |
| 5.1.3 试样制备 |
| 5.1.4 试验方案 |
| 5.2 冻结裂隙砂岩动态劈裂力学特性 |
| 5.2.1 动态劈裂试验应力平衡分析 |
| 5.2.2 冻结裂隙砂岩动态劈裂应力应变曲线 |
| 5.3 冻结温度对裂隙砂岩冲击劈裂特性的影响 |
| 5.3.1 动态抗拉强度的变化特征 |
| 5.3.2 动态弹性模量的变化特征 |
| 5.3.3 峰值应变的变化特征 |
| 5.4 裂隙倾角对裂隙砂岩冲击劈裂特性的影响 |
| 5.4.1 抗拉强度的变化特征 |
| 5.4.2 动态弹性模量的变化特征 |
| 5.4.3 峰值应变的变化特征 |
| 5.5 冲击劈裂应力分布模拟分析 |
| 5.5.1 冰体模型参数的选取 |
| 5.5.2 数值模型的建立 |
| 5.5.3 试样内部应力分布平衡过程 |
| 5.5.4 砂岩动态劈裂的应力传播过程 |
| 5.6 不同倾角冻结裂隙砂岩裂纹的成核、扩展与破坏 |
| 5.7 冻结作用对裂隙砂岩冲击劈裂特性的影响机制 |
| 5.8 本章小结 |
| 6 冻结裂隙砂岩动态损伤本构关系及影响因素分析 |
| 6.1 冻结裂隙砂岩动态损伤特性基础理论 |
| 6.1.1 颗粒增强微细观损伤理论 |
| 6.1.2 宏观损伤组合模型基础理论 |
| 6.2 考虑细观损伤的冻结砂岩动态本构模型构建 |
| 6.3 考虑宏观缺陷的冻结裂隙砂岩动态本构模型 |
| 6.4 冻结裂隙砂岩动态损伤本构模型的试验验证 |
| 6.5 冻结裂隙砂岩动态损伤模型关键参数影响特性分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（3）交叉节理岩体相似材料模拟试验及损伤本构模型研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 岩体力学性质试验研究 |
| 1.2.2 岩体数值模拟研究 |
| 1.2.3 岩体本构模型研究 |
| 1.3 研究评述 |
| 1.4 研究内容及技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第二章 交叉节理岩体相似模拟试验方案 |
| 2.1 试验工况 |
| 2.2 试件制作 |
| 2.2.1 模型材料 |
| 2.2.2 制作步骤 |
| 2.3 加载方案 |
| 2.3.1 试验设备 |
| 2.3.2 加载过程 |
| 2.3.3 观测方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 交叉节理岩体相似模拟试验研究 |
| 3.1 交叉节理岩体强度与变形分析 |
| 3.1.1 单节理岩体强度与变形分析 |
| 3.1.2 等长交叉节理岩体强度与变形分析 |
| 3.1.3 不等长交叉节理岩体强度与变形分析 |
| 3.2 相交节理干涉效应分析 |
| 3.2.1 相交节理角度对岩体强度和变形的影响规律 |
| 3.2.2 相交节理长度对岩体强度和变形的影响规律 |
| 3.3 交叉节理岩体破坏模式 |
| 3.3.1 完整岩体破坏模式 |
| 3.3.2 单节理岩体破坏模式 |
| 3.3.3 等长交叉节理岩体破坏模式 |
| 3.3.4 不等长交叉节理岩体破坏模式 |
| 3.4 基于DIC的交叉节理岩体损伤演化分析 |
| 3.4.1 完整岩体DIC分析 |
| 3.4.2 单节理岩体损伤演化过程 |
| 3.4.3 交叉节理岩体DIC损伤分析 |
| 3.4.4 竖向节理面对交叉节理岩体强度影响机制分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 交叉节理岩体本构模型 |
| 4.1 相关理论 |
| 4.1.1 断裂力学相关理论 |
| 4.1.2 损伤力学相关理论 |
| 4.2 考虑岩体宏细观损伤的节理岩体等效模型 |
| 4.3 交叉节理岩体宏观损伤演化的能量机制 |
| 4.3.1 起裂前交叉节理间相互影响下的能量机制 |
| 4.3.2 单节理起裂条件下岩体宏观损伤演化机制 |
| 4.3.3 双节理起裂条件下岩体宏观损伤演化机制 |
| 4.4 交叉节理岩体宏细观损伤本构模型 |
| 4.5 本构模型验证及讨论 |
| 4.5.1 交叉节理岩体相似材料试验验证 |
| 4.5.2 节理干涉效应对尖端应力强度因子的影响 |
| 4.5.3 节理干涉效应对岩体初始损伤的影响 |
| 4.5.4 交叉节理干涉效应对岩体变形特性的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（4）岩石变形破坏过程中的能量演化机制与灾变特征分析（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.3 研究内容与创新点 |
| 1.4 研究方案与技术路线 |
| 2 基于能量理论的岩石变形破坏特征分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 岩石变形破坏过程中的能量形式 |
| 2.3 能量损伤理论 |
| 2.4 岩石破裂形式和程度表征 |
| 2.5 岩石能量演化的微观机制 |
| 2.6 小结 |
| 3 岩石变形破坏过程中的能量演化规律 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 应变能密度计算方法 |
| 3.3 单轴加载下不同岩性岩石的能量演化 |
| 3.4 不同围压下不同岩性岩石的能量演化 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 岩石破坏能量特征的细观结构效应 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 围压对岩石能量演化的影响机制分析 |
| 4.3 岩石能量特征与岩石组分的关联 |
| 4.4 岩石能量特征与断口微观形貌的关联 |
| 4.5 岩石能量特征与断裂面粗糙度的关联 |
| 4.6 小结 |
| 5 基于能量演化规律的岩石破坏烈度研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 能量释放率和能量耗散率定义 |
| 5.3 单轴加载下不同岩性岩石的破坏烈度分析 |
| 5.4 不同围压下不同岩性岩石的破坏烈度分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 岩石失稳破裂的能量灾变准则研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 不同岩性岩石的损伤演化分析 |
| 6.3 岩石失稳破裂的能量灾变准则 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（5）高应力条件下坚硬脆性岩石断裂特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 高应力条件下岩石材料的损伤与断裂理论研究 |
| 1.2.2 高应力条件下岩石的力学特性研究 |
| 1.2.3 高应力条件下岩石的能量演化机理研究 |
| 1.3 当前研究中存在的主要问题 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 1.4.1 研究方法和实施方案 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第二章 高应力条件下岩石能量场分析 |
| 2.1 高应力区的定义及其判别标准 |
| 2.2 高应力条件下岩石的能量场分析 |
| 2.2.1 能量转换与守恒定律 |
| 2.2.2 高应力条件下岩石能量形式 |
| 2.2.3 高应力条件下岩石能量形式之间的转化 |
| 2.3 高应力条件下岩石能量场对道路边坡工程的响应机制 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 单向应力条件下岩石断裂特性研究 |
| 3.1 单向应力条件下岩石的受力分析 |
| 3.2 单向应力条件下岩石的本构模型 |
| 3.2.1 岩石的线弹性本构模型 |
| 3.2.2 岩石的非线弹性本构模型 |
| 3.2.3 岩石的弹塑性本构模型 |
| 3.2.4 单向应力条件下岩石本构关系的建立 |
| 3.3 单向应力条件下岩石本构模型的验证与分析 |
| 3.3.2 试验仪器和试验前的准备工作 |
| 3.3.3 试验过程与结果 |
| 3.3.4 损伤-断裂演变本构模型的反演对比分析 |
| 3.4 单向应力条件下岩石损伤-断裂准则 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 三维应力条件下岩石断裂特性研究 |
| 4.1 三维应力条件下岩石的受力分析 |
| 4.2 三维应力条件下岩石的本构模型 |
| 4.2.1 三维应力条件下岩石的变形特征 |
| 4.2.2 三维应力条件下的损伤变量定义 |
| 4.2.3 三维应力条件下的损伤-断裂模型的建立 |
| 4.2.4 三维应力条件下的损伤-断裂模型参数的求解和修正 |
| 4.3 三维应力条件下岩石模型的验证与分析 |
| 4.3.1 试验材料与设备 |
| 4.3.2 试验结果与分析 |
| 4.3.3 本构模型的反演对比分析 |
| 4.5 三维应力条件下岩石损伤-断裂准则 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 本构模型在公路岩质高陡峭边坡工程的应用 |
| 5.1 工程地质概况 |
| 5.1.1 工程地质环境 |
| 5.1.2 工程地质构造 |
| 5.1.3 工程区地应力构造背景 |
| 5.1.4 工程区域岩性特征 |
| 5.2 三维数值分析模型的建立 |
| 5.2.1 FLAC3D数值模拟原理 |
| 5.2.2 边坡模型的建立 |
| 5.3 模型的边界设置和本构关系 |
| 5.3.1 边界设置 |
| 5.3.2 本构关系 |
| 5.3.3 数值模拟计算平衡条件 |
| 5.4 模型地应力反演特征 |
| 5.5 数值模拟试验结果与分析 |
| 5.5.1 边坡计算初始条件 |
| 5.5.2 位移变化规律 |
| 5.5.3 应力变化规律 |
| 5.5.4 剪应变变化规律 |
| 5.5.5 塑性区变化规律 |
| 5.5.6 弹性应变能变化规律 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录A:单轴压缩试验数据 |
| 附录B:波速试验数据 |
| 附录C:本构模型开发命令流 |
| 在学期间发表的论文和取得的学术成果 |
（6）基于多重尺度的黄河冰开裂行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展动态 |
| 1.2.1 冰的断裂理论研究 |
| 1.2.2 冰的细观结构研究 |
| 1.2.3 冰断裂的力学性能试验研究 |
| 1.2.4 冰断裂的数值模拟研究 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.4 章节安排 |
| 2 黄河冰细观结构特征定量分析 |
| 2.1 现场冰样采集 |
| 2.1.1 2018年凌汛期现场采样 |
| 2.1.2 2019年凌汛期现场采样 |
| 2.2 试验结果分析 |
| 2.2.1 河冰晶体结构 |
| 2.2.2 河冰晶粒尺寸 |
| 2.2.3 河冰内气泡含量 |
| 2.2.4 河冰的各向异性 |
| 2.3 小结 |
| 3 黄河冰单轴压缩力学性能和断裂性能试验研究 |
| 3.1 黄河冰单轴压缩试验 |
| 3.1.1 试验装置 |
| 3.1.2 试验步骤 |
| 3.1.3 试验条件及冰试样统计 |
| 3.1.4 单轴压缩试验过程曲线 |
| 3.1.5 不同类型黄河冰的单轴压缩强度 |
| 3.1.6 不同应变速率下黄河冰的单轴压缩强度 |
| 3.1.7 不同温度下黄河冰的单轴压缩强度 |
| 3.2 黄河冰巴西圆盘劈裂试验 |
| 3.2.1 试验装置及试样加工 |
| 3.2.2 试验条件及冰试样统计 |
| 3.2.3 巴西圆盘劈裂试验有效性分析 |
| 3.2.4 巴西圆盘劈裂试验计算公式 |
| 3.2.5 不同应变速率下河冰的断裂韧度 |
| 3.2.6 不同温度下黄河冰的断裂韧度 |
| 3.2.7 试样尺寸对黄河冰断裂韧度的影响 |
| 3.2.8 不同应变速率下黄河冰的劈拉强度 |
| 3.2.9 不同温度下黄河冰的劈拉强度 |
| 3.3 黄河冰断裂韧性试验 |
| 3.3.1 试验装置 |
| 3.3.2 试验概况 |
| 3.3.3 断裂韧性试验计算公式 |
| 3.3.4 不同类型黄河冰的断裂韧度 |
| 3.3.5 不同应变速率下黄河冰的断裂韧度 |
| 3.3.6 不同温度下黄河冰的断裂韧度 |
| 3.3.7 两种断裂试验的对比分析 |
| 3.4 小结 |
| 4 黄河冰开裂过程细观数值分析 |
| 4.1 河冰细观数值模型 |
| 4.1.1 河冰细观结构 |
| 4.1.2 本构关系和破坏准则 |
| 4.1.3 参数的选择 |
| 4.1.4 解算方法 |
| 4.2 细观数值模型尺寸敏感性及随机性分析 |
| 4.2.1 尺寸敏感性分析 |
| 4.2.2 冰晶随机分布的影响 |
| 4.3 黄河冰单轴压缩和单轴拉伸过程模拟分析 |
| 4.4 黄河冰圆盘劈拉断裂过程模拟分析 |
| 4.4.1 圆盘劈拉断裂过程模拟 |
| 4.4.2 冰晶粒尺寸对圆盘断裂的影响 |
| 4.4.3 冰样尺寸对圆盘断裂的影响 |
| 4.5 黄河冰三点弯曲断裂过程模拟分析 |
| 4.5.1 三点弯曲断裂过程模拟 |
| 4.5.2 缝高比的影响 |
| 4.5.3 冰晶粒尺寸的影响 |
| 4.6 小结 |
| 5 基于多重尺度的黄河冰断裂性能研究 |
| 5.1 黄河冰断裂过程概述 |
| 5.2 黄河冰断裂宏细观数值模型 |
| 5.3 边界效应理论的应用 |
| 5.4 河冰断裂破坏的尺寸效应 |
| 5.5 小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间发表的学术论文与研究课题 |
| 一、个人简历 |
| 二、在学期间发表的学术论文 |
| 三、在学期间参与的研究课题 |
| 致谢 |
（7）钻进冲击载荷作用下软岩破碎规律的试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 选题意义 |
| 1.2 国内外研究动态 |
| 1.2.1 冲击回转钻进技术概况 |
| 1.2.2 冲击回转钻进技术研究进展 |
| 1.2.3 冲击回转钻进技术应用 |
| 1.3 研究内容、研究方法、技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 2 软岩及其冲击载荷破碎理论 |
| 2.1 软岩的物理力学性质 |
| 2.1.1 软岩的定义 |
| 2.1.2 软岩的分类 |
| 2.1.3 软岩的力学属性 |
| 2.2 冲击载荷碎岩相关理论 |
| 2.2.1 损伤力学相关理论 |
| 2.2.2 断裂力学相关理论 |
| 2.2.3 软岩破碎理论分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 冲击破岩试验装置的研制 |
| 3.1 总体功能设计 |
| 3.2 冲击落锤部分结构设计 |
| 3.2.1 冲锤设计 |
| 3.2.2 提升系统设计 |
| 3.2.3 导杆设计 |
| 3.3 球齿-砧体部分结构设计 |
| 3.3.1 砧体设计 |
| 3.3.2 加压架与预紧弹簧组件 |
| 3.4 岩样试件夹具部分结构设计 |
| 3.4.1 周向围板 |
| 3.4.2 上压紧板 |
| 3.4.3 托板与基座 |
| 3.5 底座立架部分结构设计 |
| 3.5.1 安装底座 |
| 3.5.2 基础底座 |
| 3.6 试验装置结构图 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 软岩相似材料冲击试验研究 |
| 4.1 相似材料相关理论 |
| 4.1.1 相似定理 |
| 4.1.2 相似准则的推导方法 |
| 4.1.3 相似准则的推导过程 |
| 4.1.4 参考原型的确定 |
| 4.2 相似材料原料选取 |
| 4.2.1 胶结剂的选取 |
| 4.2.2 骨料的选择 |
| 4.2.3 添加剂的选择 |
| 4.2.4 相似材料的选择原则 |
| 4.3 相似材料的设计与制作 |
| 4.3.1 相似材料的设计 |
| 4.3.2 制备所需工具 |
| 4.3.3 试件的制作步骤 |
| 4.4 单轴抗压强度力学测试及分析 |
| 4.4.1 力学参数测试内容 |
| 4.4.2 测试具体步骤 |
| 4.4.3 测试结果及分析 |
| 4.5 冲击破碎软岩试验 |
| 4.5.1 试验内容 |
| 4.5.2 软岩模型的制作 |
| 4.5.3 试验流程 |
| 4.5.4 试验方案 |
| 4.6 试验结果分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 软岩相似模型冲击破碎数值模拟 |
| 5.1 ANSYS/LS-DYNA软件介绍 |
| 5.1.1 软件特点 |
| 5.1.2 软件计算流程 |
| 5.2 软岩模型冲击模拟 |
| 5.2.1 几何模型及参数定义 |
| 5.2.2 接触的定义 |
| 5.2.3 边界条件和速度的定义 |
| 5.2.4 输出及求解设置 |
| 5.3 数值计算结果分析 |
| 5.3.1 应力变化分析 |
| 5.3.2 裂纹变化分析 |
| 5.3.3 能量变化情况 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（8）煤岩破裂过程红外辐射特性研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 存在的问题及研究内容 |
| 1.4 研究方法及技术路线 |
| 2 研究的理论基础 |
| 2.1 煤岩破裂的微观和宏观机理 |
| 2.2 冲击地压与煤与瓦斯突出机理 |
| 2.3 煤岩破裂热效应 |
| 2.4 红外辐射理论 |
| 3 型煤制作及孔隙率测定 |
| 3.1 型煤与原煤的相似性 |
| 3.2 影响型煤强度的因素 |
| 3.3 型煤制作 |
| 3.4 型煤压制仿真 |
| 3.5 型煤孔隙率测定 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 型煤破裂的红外辐射观测实验 |
| 4.1 实验设备及方案 |
| 4.2 煤体损伤演化规律 |
| 4.3 红外测温技术 |
| 4.4 红外辐射温度场的变化规律 |
| 4.5 型煤破裂过程的红外辐射温度变化规律 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（9）掺纤维尾砂充填体多尺度力学特性及损伤演化机理研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 掺纤维充填体力学特性研究综述 |
| 1.3 CT技术研究应用的现状 |
| 1.4 充填体动力学特性研究综述 |
| 1.4.1 动力学特性试验 |
| 1.4.2 动态损伤破坏机理 |
| 1.4.3 动态损伤本构模型 |
| 1.5 主要研究内容及技术路线 |
| 1.5.1 主要研究内容 |
| 1.5.2 研究方法和技术路线 |
| 2 掺纤维尾砂充填体抗压特性试验研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 试验方案 |
| 2.2.1 原材料及特性 |
| 2.2.2 充填体试样制备 |
| 2.2.3 方案设计和加载设备 |
| 2.3 单一尺寸单轴抗压强度试验研究 |
| 2.3.1 纤维类型和掺量对充填体抗压强度的影响 |
| 2.3.2 波速与单轴抗压强度的关系 |
| 2.3.3 充填体破坏模式 |
| 2.3.4 变形特征分析 |
| 2.4 多尺寸充填体单轴抗压强度试验研究 |
| 2.4.1 不同几何形状充填体力学特性 |
| 2.4.2 不同纤维长度对充填体的影响作用 |
| 2.4.3 尺寸大小和纤维长度的耦合作用 |
| 2.5 三轴抗压强度试验及声发射特性研究 |
| 2.5.1 加载试验强度结果 |
| 2.5.2 充填体损伤破裂的分形特征 |
| 2.5.3 声发射参数时序演化规律 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 掺纤维尾砂充填体抗拉特性试验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 掺纤维尾砂充填体劈裂抗拉特性 |
| 3.2.1 圆盘劈裂损伤阶段划分 |
| 3.2.2 劈裂荷载下的裂纹扩展 |
| 3.3 掺纤维尾砂充填体抗弯探索性试验 |
| 3.3.1 试验方案设计 |
| 3.3.2 荷载-挠度(时间)曲线 |
| 3.3.3 充填体试件破坏形态 |
| 3.4 掺纤维尾砂充填体抗弯优化试验 |
| 3.4.1 各因素对抗弯强度的影响效应 |
| 3.4.2 弯曲韧性评价及分析 |
| 3.4.3 荷载-挠度曲线的拟合模型 |
| 3.5 掺纤维尾砂充填体裂纹扩展机理与演化规律 |
| 3.5.1 建立掺纤维充填体梁模型 |
| 3.5.2 充填体梁破坏演化过程 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 掺纤维尾砂充填体细观结构及力学特性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 掺纤维增强充填体特性机理研究 |
| 4.2.1 灰砂比和养护龄期的影响作用 |
| 4.2.2 纤维几何分布及联结作用 |
| 4.2.3 纤维-充填基质界面结合性能 |
| 4.2.4 充填体基质能谱图分析 |
| 4.3 CT试样制备及测试结果 |
| 4.3.1 试验方案设计 |
| 4.3.2 测试设备和原理 |
| 4.3.3 加载测试试验结果 |
| 4.4 掺纤维尾砂充填体损伤细观表征 |
| 4.4.1 灰度特征统计 |
| 4.4.2 二维图像缺陷分析 |
| 4.4.3 三维重构模型孔裂隙结构分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 掺纤维尾砂充填体动力学特性试验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 试样制备方案及冲击设备 |
| 5.3 SHPB冲击作用下的结果分析 |
| 5.3.1 掺纤维充填体的动态波形特征 |
| 5.3.2 动态强度及应变率效应 |
| 5.3.3 单次和循环冲击作用下的破坏特征 |
| 5.4 掺纤维尾砂充填体的动态本构模型 |
| 5.4.1 动态本构模型的构建 |
| 5.4.2 本构模型验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 下向进路充填法充填假顶现场工业应用 |
| 6.1 工程背景 |
| 6.2 下向进路充填法开采试验采场确定 |
| 6.3 下向进路充填法假顶力学模型 |
| 6.3.1 基于简支梁理论的充填假顶力学模型 |
| 6.3.2 下向进路充填法开采充填假顶数值模拟 |
| 6.4 下向进路充填法假顶构筑 |
| 6.4.1 下向进路充填法开采充填假顶构筑工艺 |
| 6.4.2 下向进路充填法开采充填假顶构筑成本对比 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（10）非贯通交叉型节理岩体巷道围岩定向破裂机理与控制研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 裂隙岩体的力学特性与破裂机理研究 |
| 1.2.2 裂隙岩体损伤本构模型研究 |
| 1.2.3 裂隙岩石脆性断裂的破裂判据研究 |
| 1.2.4 裂隙岩体止裂与围岩控制技术研究 |
| 1.3 论文主要研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 技术路线图 |
| 2 交叉型裂隙岩石破坏力学行为研究 |
| 2.1 交叉裂隙岩石力学试验方案 |
| 2.1.1 岩石试样材料的选取 |
| 2.1.2 裂隙设计与试样加工 |
| 2.1.3 仪器设备及试验过程 |
| 2.2 中心圆孔对花岗岩试样力学性质的影响 |
| 2.2.1 中心圆孔对完整试样力学性质的影响 |
| 2.2.2 中心圆孔对交叉裂隙试样力学性质的影响 |
| 2.3 交叉裂隙对岩石强度的影响规律 |
| 2.3.1 交叉裂隙岩石峰值强度试验结果 |
| 2.3.2 交叉裂隙岩石峰值强度变化规律 |
| 2.4 交叉裂隙岩石起裂应力变化规律 |
| 2.4.1 交叉裂隙岩石起裂应力试验结果 |
| 2.4.2 交叉裂隙岩石起裂应力变化规律 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 交叉型裂隙岩石起裂机理与破裂模式研究 |
| 3.1 表面应变场测量技术简介 |
| 3.1.1 数字图像测量技术的发展 |
| 3.1.2 数字图像测量的原理 |
| 3.1.3 数据采集系统与设备 |
| 3.2 基于表面应变场特征的裂纹起裂机理分析 |
| 3.2.1 岩石表面散斑点的绘制 |
| 3.2.2 岩石表面应变场测量结果 |
| 3.2.3 裂隙岩石裂纹起裂机理分析 |
| 3.3 基于表面应变场特征的岩石破坏特征分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于畸变能理论的交叉型裂隙岩石起裂机理研究 |
| 4.1 裂隙岩石裂纹端部的应力与位移 |
| 4.2 基于最大畸变能理论的裂隙岩石起裂判据研究 |
| 4.3 基于FLAC3D的裂隙岩石最大畸变能起裂判据分析 |
| 4.4 小结 |
| 5 基于裂纹扩展路径的岩石止裂控制方法研究 |
| 5.1 巷道围岩结构面信息采集 |
| 5.1.1 结构面识别系统 |
| 5.1.2 结构面信息统计 |
| 5.2 巷道与结构面空间关系模型 |
| 5.3 巷道节理岩体定向止裂控制 |
| 5.3.1 单节理岩体定向止裂控制 |
| 5.3.2 交叉型节理岩体定向止裂控制 |
| 5.4 小结 |
| 6 三山岛金矿节理岩体巷道围岩控制研究 |
| 6.1 三山岛金矿深部围岩现状 |
| 6.2 三山岛深部巷道地应力测量 |
| 6.2.1 地应力测量技术 |
| 6.2.2 地应力测量结果 |
| 6.3 三山岛金矿深部巷道支护现状 |
| 6.4 巷道节理岩体局部定向加强支护方法研究 |
| 6.4.1 岩体力学参数计算 |
| 6.4.2 单节理岩体巷道围岩稳定性分析 |
| 6.4.3 交叉型节理岩体巷道围岩稳定性分析 |
| 6.5 巷道局部定向加强支护与应力监测 |
| 6.6 小结 |
| 7 结论与建议 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
四、A composite material model for investigation of micro-fracture mechanism of brittle rock subjected to uniaxial compression（论文参考文献）
- [1]基于深度学习的岩石微破裂演化声发射行为特征[D]. 杨道学. 江西理工大学, 2021(01)
- [2]冻结裂隙岩体力学特性及冲击动力学响应研究[D]. 赵涛. 西安科技大学, 2021
- [3]交叉节理岩体相似材料模拟试验及损伤本构模型研究[D]. 李文文. 江西理工大学, 2021(01)
- [4]岩石变形破坏过程中的能量演化机制与灾变特征分析[D]. 高琳. 中国矿业大学, 2021
- [5]高应力条件下坚硬脆性岩石断裂特性研究[D]. 张金浩. 重庆交通大学, 2020(01)
- [6]基于多重尺度的黄河冰开裂行为研究[D]. 邓宇. 郑州大学, 2020(02)
- [7]钻进冲击载荷作用下软岩破碎规律的试验研究[D]. 方金. 西安科技大学, 2020(01)
- [8]煤岩破裂过程红外辐射特性研究[D]. 王吉军. 华北科技学院, 2020(02)
- [9]掺纤维尾砂充填体多尺度力学特性及损伤演化机理研究[D]. 薛改利. 北京科技大学, 2020
- [10]非贯通交叉型节理岩体巷道围岩定向破裂机理与控制研究[D]. 武旭. 北京科技大学, 2019(06)