摘要 | 第4-7页 |
abstract | 第7-11页 |
1 引言 | 第15-27页 |
1.1 选题的背景和意义 | 第15-16页 |
1.2 国内外研究现状 | 第16-25页 |
1.2.1 预制裂纹脆性材料裂纹扩展实验研究 | 第16-19页 |
1.2.2 预制裂纹脆性材料裂纹扩展理论研究 | 第19-21页 |
1.2.3 预制裂纹脆性材料裂纹扩展数值方法研究 | 第21-23页 |
1.2.4 3D打印技术在岩石断裂力学领域研究 | 第23-25页 |
1.3 主要研究内容及技术路线 | 第25-27页 |
2 脆性材料复合型裂纹起裂理论判据 | 第27-45页 |
2.1 二维复合型裂纹脆性断裂理论判据 | 第27-39页 |
2.1.1 塑性理论基本概念 | 第27-28页 |
2.1.2 基于裂尖塑性区假设差异的判据总结与分类 | 第28-30页 |
2.1.3 四种不同类型二维脆性断裂理论推导 | 第30-38页 |
2.1.4 给定边界条件下不同判据开裂角计算结果 | 第38-39页 |
2.2 三维脆性断裂理论判据 | 第39-44页 |
2.2.1 三维脆性断裂等效张应力判据 | 第39-42页 |
2.2.2 三维脆性断裂的三参数描述 | 第42-44页 |
2.3 本章小结 | 第44-45页 |
3 预制裂纹二维岩石材料单轴压缩应变率效应实验 | 第45-61页 |
3.1 文献综述及实验背景 | 第45-49页 |
3.2 试件制备及实验过程 | 第49-51页 |
3.3 实验结果与分析 | 第51-59页 |
3.3.1 试验结果 | 第51-53页 |
3.3.2 力学参数应变率效应 | 第53-54页 |
3.3.3 起裂角应变率效应 | 第54-55页 |
3.3.4 能量演化的应变率效应 | 第55-58页 |
3.3.5 能量耗散密度释放率的应变率效应 | 第58-59页 |
3.4 本章小结 | 第59-61页 |
4 预制裂纹二维岩石材料裂纹扩展离散元分析 | 第61-79页 |
4.1 模型选取及微观参数确定 | 第61-63页 |
4.2 预制裂纹数值试件准静态应变率效应 | 第63-69页 |
4.2.1 试件尺寸及模拟方案 | 第63-65页 |
4.2.2 模拟结果分析 | 第65-69页 |
4.2.3 小结 | 第69页 |
4.3 基于正交实验的预制裂纹参数敏感性分析 | 第69-77页 |
4.3.1 模拟方案 | 第69-70页 |
4.3.2 模拟结果分析 | 第70-74页 |
4.3.3 BPM模型与F-J模型在岩石材料裂纹扩展中应用比较 | 第74-76页 |
4.3.4 小结 | 第76-77页 |
4.4 本章小结 | 第77-79页 |
5 3D打印岩石类试件力学性质及内置币形裂纹扩展规律研究 | 第79-117页 |
5.1 3D打印技术在岩样制备中的应用 | 第79-82页 |
5.2 石膏试件打印机理及试件尺寸、物理性质 | 第82-87页 |
5.2.1 石膏试件打印机理 | 第82-83页 |
5.2.2 试件尺寸、物理性质 | 第83-87页 |
5.3 单轴压缩下3D打印石膏试件力学性质 | 第87-92页 |
5.3.1 实验仪器及方案介绍 | 第87-88页 |
5.3.2 实验结果分析 | 第88-92页 |
5.3.3 小结 | 第92页 |
5.4 基于CT同步加载装置的内置币形裂纹扩展规律 | 第92-107页 |
5.4.1 实验仪器及方案介绍 | 第92-95页 |
5.4.2 实验结果分析 | 第95-99页 |
5.4.3 内置15°倾角币形裂纹试件不同应力下裂纹扩展分形分析 | 第99-105页 |
5.4.4 原因分析 | 第105-106页 |
5.4.5 小结 | 第106-107页 |
5.5 3D打印半透明光敏树脂本构关系及应用探讨 | 第107-115页 |
5.5.1 3D打印半透明光敏树脂打印方式及实验方案 | 第108-109页 |
5.5.2 实验结果分析 | 第109-112页 |
5.5.3 不同后处理情况下3D打印光敏树脂本构关系 | 第112-114页 |
5.5.4 3D打印光敏树脂破坏形态及应用探讨 | 第114-115页 |
5.5.5 小结 | 第115页 |
5.6 本章小结 | 第115-117页 |
6 三维内置币形裂纹岩石试件裂纹扩展离散元分析 | 第117-143页 |
6.1 模型参数调整及模拟方案 | 第117-122页 |
6.1.1 参数调整 | 第117-121页 |
6.1.2 模拟方案 | 第121-122页 |
6.2 币形裂纹参数对裂纹起裂及扩展规律影响分析 | 第122-136页 |
6.2.1 裂纹半径对试件应力应变曲线影响 | 第122-124页 |
6.2.2 裂纹半径对试件裂纹起裂路径影响 | 第124-127页 |
6.2.3 裂纹半径对试件微裂纹增长影响规律 | 第127-129页 |
6.2.4 裂纹倾角对试件应力应变曲线影响 | 第129-132页 |
6.2.5 裂纹倾角对试件裂纹起裂路径影响 | 第132-134页 |
6.2.6 裂纹倾角对试件微裂纹增长影响 | 第134-136页 |
6.3 不同半径币形裂纹试件分段函数本构关系及损伤起裂机制 | 第136-141页 |
6.4 本章小结 | 第141-143页 |
7 结论与展望 | 第143-149页 |
7.1 论文主要结论 | 第143-146页 |
7.2 本文创新点 | 第146-147页 |
7.3 展望与不足 | 第147-149页 |
参考文献 | 第149-161页 |
致谢 | 第161-163页 |
作者简介 | 第163页 |