基于扩展有限元法的岩石裂纹扩展研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第10-17页 |
| 1.1 引言 | 第10页 |
| 1.2 岩石断裂问题的发展 | 第10-12页 |
| 1.2.1 断裂力学的发展 | 第10-12页 |
| 1.2.2 常用数值分析方法 | 第12页 |
| 1.3 XFEM的发展现状 | 第12-15页 |
| 1.3.1 国内XFEM的发展 | 第12-14页 |
| 1.3.2 国际XFEM的发展 | 第14-15页 |
| 1.4 本文研究内容 | 第15-17页 |
| 第二章 扩展有限元法的基础理论 | 第17-25页 |
| 2.1 引言 | 第17页 |
| 2.2 扩展有限元法的基本原理 | 第17-21页 |
| 2.2.1 等参单元 | 第17-18页 |
| 2.2.2 单元刚度矩阵 | 第18-19页 |
| 2.2.3 单位分解法 | 第19-21页 |
| 2.3 水平集法 | 第21-24页 |
| 2.3.1 水平集法的描述 | 第22页 |
| 2.3.2 水平集更新 | 第22-23页 |
| 2.3.3 单元类型的判别方法 | 第23-24页 |
| 2.4 本章小结 | 第24-25页 |
| 第三章 静态岩石裂纹扩展行为研究 | 第25-51页 |
| 3.1 引言 | 第25页 |
| 3.2 静态裂纹理论 | 第25-33页 |
| 3.2.1 裂纹的渐近应力与位移场 | 第25-27页 |
| 3.2.2 应力强度因子的确定 | 第27-30页 |
| 3.2.3 断裂准则 | 第30-33页 |
| 3.3 静态裂纹的行为研究 | 第33-40页 |
| 3.3.1 单边水平裂纹 | 第33-35页 |
| 3.3.2 单边斜裂纹 | 第35-37页 |
| 3.3.3 中心水平裂纹 | 第37-38页 |
| 3.3.4 中心斜裂纹 | 第38-40页 |
| 3.4 静态裂纹扩展行为研究 | 第40-45页 |
| 3.4.1 边界受拉裂纹扩展 | 第40-42页 |
| 3.4.2 孔边裂纹扩展 | 第42-43页 |
| 3.4.3 复合型裂纹扩展 | 第43-45页 |
| 3.5 含裂纹岩石水力压裂扩展行为研究 | 第45-50页 |
| 3.5.1 水平地应力对裂纹扩展的影响 | 第46页 |
| 3.5.2 临界应力对裂纹扩展的影响 | 第46-47页 |
| 3.5.3 弹性模量对裂纹扩展的影响 | 第47-48页 |
| 3.5.4 裂纹的扩展行为研究 | 第48-50页 |
| 3.6 小结 | 第50-51页 |
| 第四章 疲劳/动态岩石裂纹扩展行为研究 | 第51-66页 |
| 4.1 引言 | 第51页 |
| 4.2 疲劳裂纹理论 | 第51-53页 |
| 4.2.1 ABAQUS的低周疲劳分析理论 | 第51-52页 |
| 4.2.2 直接循环算法 | 第52-53页 |
| 4.2.3 Paris公式 | 第53页 |
| 4.3 疲劳裂纹的扩展行为研究 | 第53-58页 |
| 4.3.1 Ⅰ型疲劳裂纹 | 第53-56页 |
| 4.3.2 Ⅱ型疲劳裂纹 | 第56-58页 |
| 4.4 动态裂纹理论 | 第58-60页 |
| 4.4.1 弹性动力学基本方程 | 第58-59页 |
| 4.4.2 裂纹尖端附近的渐近应力场 | 第59-60页 |
| 4.5 动态裂纹的扩展行为研究 | 第60-64页 |
| 4.6 本章小结 | 第64-66页 |
| 结论与展望 | 第66-68页 |
| 论文结论 | 第66页 |
| 论文展望 | 第66-68页 |
| 参考文献 | 第68-73页 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 | 第73-74页 |
| 致谢 | 第74页 |
