| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第21-34页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第21-23页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第23-30页 |
| 1.2.1 聚能效应研究进展 | 第23-27页 |
| 1.2.2 动态裂纹扩展试验测试研究进展 | 第27-30页 |
| 1.3 研究内容及技术路线 | 第30-34页 |
| 1.3.1 研究内容 | 第30-31页 |
| 1.3.2 研究方案及技术路线 | 第31-34页 |
| 第2章 爆炸聚能作用下岩石劈裂理论研究 | 第34-53页 |
| 2.1 引言 | 第34页 |
| 2.2 侵彻理论概述 | 第34-37页 |
| 2.2.1 定常理想不可压缩流体力学侵彻理论 | 第34-35页 |
| 2.2.2 准定常理想不可压缩流体力学侵彻理论 | 第35-36页 |
| 2.2.3 考虑靶体材料强度的准定常不可压缩流体力学理论 | 第36-37页 |
| 2.3 线性射流劈裂岩石过程 | 第37-42页 |
| 2.3.1 线性射流侵彻过程 | 第37-38页 |
| 2.3.2 岩石的动力响应 | 第38-39页 |
| 2.3.3 岩石强度阻力 | 第39-41页 |
| 2.3.4 线性射流侵彻空腔体积 | 第41-42页 |
| 2.4 岩石劈裂的临界条件 | 第42-48页 |
| 2.4.1 主劈裂面断裂能 | 第43页 |
| 2.4.2 劈裂过程的能量守恒关系 | 第43-44页 |
| 2.4.3 侵彻裂口开裂的临界应力条件 | 第44-46页 |
| 2.4.4 应力波作用下劈裂裂纹扩展的必要条件 | 第46-48页 |
| 2.5 劈裂定向扩展分析 | 第48-52页 |
| 2.5.1 线性射流侵彻作用对起裂方向的控制 | 第48-50页 |
| 2.5.2 应力波作用下劈裂裂纹的扩展 | 第50-52页 |
| 2.6 本章小结 | 第52-53页 |
| 第3章 模型试验研究 | 第53-79页 |
| 3.1 引言 | 第53页 |
| 3.2 模型试验相似理论 | 第53-58页 |
| 3.2.1 相似理论基础 | 第53页 |
| 3.2.2 参数选择 | 第53-54页 |
| 3.2.3 相似准则 | 第54-56页 |
| 3.2.4 相似性分析 | 第56-58页 |
| 3.3 线性聚能装药参数设计 | 第58-61页 |
| 3.3.1 装药基本形状 | 第58-59页 |
| 3.3.2 楔形罩参数设计 | 第59-60页 |
| 3.3.3 装药模型及几何参数 | 第60-61页 |
| 3.4 射流发展形态的 SPH 模拟分析 | 第61-66页 |
| 3.4.1 SPH 计算模型 | 第62页 |
| 3.4.2 数值模拟结果 | 第62-63页 |
| 3.4.3 射流速度与动能 | 第63-65页 |
| 3.4.4 炸高的选取 | 第65-66页 |
| 3.5 模型试验分析 | 第66-74页 |
| 3.5.1 模型试件参数 | 第66页 |
| 3.5.2 起爆方式 | 第66-67页 |
| 3.5.3 模型试验效果分析 | 第67-74页 |
| 3.5.4 模型试验小结 | 第74页 |
| 3.6 尺寸效应分析 | 第74-77页 |
| 3.6.1 劈裂面尺寸效应及岩石的边界效应 | 第74-76页 |
| 3.6.2 几何匹配关系的初步分析 | 第76-77页 |
| 3.7 本章小结 | 第77-79页 |
| 第4章 基于高速三维数字图像相关方法的劈裂试验研究 | 第79-110页 |
| 4.1 引言 | 第79页 |
| 4.2 High-Speed 3D DIC 试验基本原理 | 第79-81页 |
| 4.3 试验设计 | 第81-84页 |
| 4.3.1 散斑场的制作 | 第81页 |
| 4.3.2 测试系统设计 | 第81-82页 |
| 4.3.3 仪器参数设置 | 第82-83页 |
| 4.3.4 测试系统三维坐标系 | 第83页 |
| 4.3.5 装药量的选择 | 第83-84页 |
| 4.4 试验测试结果 | 第84-91页 |
| 4.4.1 横向断裂 | 第85-87页 |
| 4.4.2 径向对称断裂 | 第87-88页 |
| 4.4.3 锥形断裂 | 第88-89页 |
| 4.4.4 十字形断裂 | 第89-91页 |
| 4.5 劈裂发展过程的形变特征 | 第91-92页 |
| 4.5.1 表面数据重构 | 第91页 |
| 4.5.2 位移矢量场 | 第91-92页 |
| 4.6 劈裂发展过程中的应变场分布规律 | 第92-96页 |
| 4.6.1 横向应变场 | 第93-94页 |
| 4.6.2 纵向应变场 | 第94页 |
| 4.6.3 剪切应变场 | 第94-95页 |
| 4.6.4 最大主应变场 | 第95-96页 |
| 4.7 劈裂裂纹扩展形态 | 第96-100页 |
| 4.7.1 裂纹扩展速度 | 第96-99页 |
| 4.7.2 裂纹扩展形态特征 | 第99-100页 |
| 4.8 裂纹尖端的形变规律 | 第100-107页 |
| 4.8.1 测点布置 | 第100-101页 |
| 4.8.2 裂纹尖端测点位移 | 第101-103页 |
| 4.8.3 裂纹尖端测点应变 | 第103-106页 |
| 4.8.4 应变率影响分析 | 第106-107页 |
| 4.9 劈裂裂纹尖端质点的瞬时能量 | 第107-109页 |
| 4.10 本章小结 | 第109-110页 |
| 第5章 数值模拟研究 | 第110-140页 |
| 5.1 引言 | 第110页 |
| 5.2 数值计算参数 | 第110-114页 |
| 5.2.1 ANSYS/LS-DYNA 概述 | 第110页 |
| 5.2.2 材料参数 | 第110-112页 |
| 5.2.3 数值计算模型 | 第112-114页 |
| 5.3 劈裂发展形态 | 第114-123页 |
| 5.3.1 定向劈裂特征 | 第114-119页 |
| 5.3.2 劈裂裂纹扩展形态分析 | 第119-123页 |
| 5.4 径向断裂及破碎特征 | 第123-126页 |
| 5.4.1 径向断裂发展特征 | 第123-124页 |
| 5.4.2 破碎形成过程 | 第124-125页 |
| 5.4.3 径向断裂及破碎的控制原理 | 第125-126页 |
| 5.5 劈裂的定向扩展分析 | 第126-134页 |
| 5.5.1 动应力集中对起裂的控制作用 | 第126-131页 |
| 5.5.2 试件内应力分布对劈裂稳定扩展的控制作用 | 第131-134页 |
| 5.6 主劈裂面极限尺寸的计算 | 第134-139页 |
| 5.6.1 主劈裂面应力衰减规律 | 第135-137页 |
| 5.6.2 尺寸优化的验证模拟 | 第137-139页 |
| 5.7 本章小结 | 第139-140页 |
| 第6章 动态裂纹扩展及大块岩石动态破碎特征 | 第140-149页 |
| 6.1 引言 | 第140页 |
| 6.2 应力波频谱特征对裂纹扩展速度的影响 | 第140-143页 |
| 6.2.1 应力幅值的影响 | 第140-141页 |
| 6.2.2 应力波频率的影响 | 第141-143页 |
| 6.3 动态破碎特征分析 | 第143-148页 |
| 6.3.1 损伤裂纹的扩展 | 第143-145页 |
| 6.3.2 应变率对碎块尺寸的影响 | 第145-146页 |
| 6.3.3 动能对碎块尺寸的影响 | 第146-147页 |
| 6.3.4 碎块尺寸的控制 | 第147-148页 |
| 6.4 本章小结 | 第148-149页 |
| 第7章 工程实践研究 | 第149-163页 |
| 7.1 引言 | 第149页 |
| 7.2 工程应用试验研究 | 第149-161页 |
| 7.2.1 试验背景 | 第149页 |
| 7.2.2 试验设计 | 第149-150页 |
| 7.2.3 试验效果分析 | 第150-155页 |
| 7.2.4 冲击波超压测试及分析 | 第155-161页 |
| 7.4 现实意义的探讨 | 第161-162页 |
| 7.4.1 聚能技术破碎大块应用概述 | 第161页 |
| 7.4.2 定向控制劈裂技术的优势 | 第161页 |
| 7.4.3 应用前景 | 第161-162页 |
| 7.5 本章小结 | 第162-163页 |
| 结论与展望 | 第163-166页 |
| 1 主要研究结论 | 第163-164页 |
| 2 本文创新点 | 第164-165页 |
| 3 展望 | 第165-166页 |
| 参考文献 | 第166-183页 |
| 致谢 | 第183页 |
