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脆性岩石抗拉特性及其破裂机制的试验与细观模拟研究

致谢第4-6页
摘要第6-8页
Abstract第8-9页
Ⅰ缩写和符号清单第13-14页
专业术语英文词汇翻译第14-15页
1 引言第15-19页
    1.1 选题背景及研究意义第15-17页
    1.2 本文章节构成第17-19页
2 文献综述与研究计划第19-37页
    2.1 脆性岩石抗拉特性研究方法第20-28页
        2.1.1 抗拉强度准则第20-22页
        2.1.2 室内试验方法第22-27页
        2.1.3 数值分析方法第27-28页
    2.2 脆性岩石抗拉特性研究现状第28-34页
        2.2.1 国外研究现状第28-33页
        2.2.2 国内研究现状第33-34页
    2.3 存在问题第34-35页
    2.4 本文研究内容及技术路线第35-37页
        2.4.1 研究内容第35-36页
        2.4.2 技术路线第36-37页
3 脆性岩石细观研究方法选取第37-57页
    3.1 前言第37-38页
    3.2 经典黏结颗粒模型及三个显著缺陷第38-42页
        3.2.1 颗粒流离散元法第38-39页
        3.2.2 经典黏结颗粒模型(标准BPM)第39-41页
        3.2.3 标准BPM的优点第41-42页
        3.2.4 标准BPM三个显著缺陷第42页
    3.3 标准BPM的改进模型第42-49页
        3.3.1 Clump模型和Cluster模型第43-44页
        3.3.2 细观晶粒模型GBM第44-46页
        3.3.3 改进的黏结颗粒模型IBPM第46-48页
        3.3.4 与压力相关的剪切强度模型第48-49页
    3.4 三个显著缺陷的原因总结第49页
    3.5 三维平节理模型FJM3D第49-55页
        3.5.1 FJM3D模型简介第49-54页
        3.5.2 标准BPM与FJM3D模型的异同第54-55页
    3.6 本章小结第55-57页
4 脆性岩石三大特征细观研究第57-79页
    4.1 锦屏大理岩室内试验第58-61页
        4.1.1 抗拉强度试验第58-59页
        4.1.2 抗压强度试验第59-61页
    4.2 FJM3D模型校核匹配第61-64页
    4.3 细观参数对三大特征影响分析第64-72页
        4.3.1 平均配位数(CN)第65-67页
        4.3.2 裂纹密度(CD)第67-68页
        4.3.3 黏结内聚力与黏结张拉强度比(c_b/σ_b)第68-70页
        4.3.4 局部摩擦角(φ_b)第70-72页
        4.3.5 残余摩擦角(φ_r)第72页
    4.4 细观模型计算结果探讨第72-76页
        4.4.1 应力-应变曲线峰后行为第72-74页
        4.4.2 张拉/剪切裂纹数量比值第74-76页
    4.5 脆性岩石细观参数校核方法第76页
    4.6 本章小结第76-79页
5 脆性岩石巴西劈裂试验细观研究第79-109页
    5.1 巴西劈裂试验理论基础第80-81页
    5.2 细观分析方法存在的问题第81-87页
        5.2.1 细观模型选取第81-83页
        5.2.2 应力应变曲线多峰值第83-86页
        5.2.3 数值试验加载设置第86-87页
    5.3 巴西抗拉强度细观影响因素第87-98页
        5.3.1 细观结构第88-95页
        5.3.2 细观参数第95-98页
    5.4 脆性岩石巴西劈裂试验细观研究第98-106页
        5.4 1 Brisbane凝灰岩室内试验第98-99页
        5.4.2 FJM3D细观模型校核匹配第99-102页
        5.4.3 巴西劈裂数值试验过程第102-104页
        5.4.4 巴西劈裂试验过程探讨第104-106页
    5.5 本章小结第106-109页
6 脆性岩石Ⅰ型断裂韧度细观研究第109-145页
    6.1 Ⅰ型断裂韧度概述第110-113页
        6.1.1 Ⅰ型断裂韧度试验方法第110-111页
        6.1.2 CCNBD试验方法简介第111-113页
    6.2 CCNBD断裂韧度试验第113-126页
        6.2.1 试样制备第113-115页
        6.2.2 试验加载第115-116页
        6.2.3 试验结果第116-126页
    6.3 Ⅰ型断裂韧度细观研究第126-142页
        6.3.1 CCNBD细观模型构建第127-131页
        6.3.2 矩张量理论简介第131-132页
        6.3.3 细观模型计算结果第132-139页
        6.3.4 Ⅰ型断裂韧度细观影响因素第139-142页
    6.4 本章小结第142-145页
7 脆性岩石抗拉特性应用探讨第145-155页
    7.1 抗拉强度与启裂应力内在联系第146-148页
    7.2 抗拉强度与启裂应力的定量关系第148-150页
    7.3 Ⅰ型断裂韧度与抗拉强度内在联系第150-151页
    7.4 Ⅰ型断裂韧度与抗拉强度的定量关系第151-154页
    7.5 本章小结第154-155页
8 结论第155-161页
    8.1 主要结论第155-156页
    8.2 创新点第156-158页
    8.3 研究展望第158-161页
参考文献第161-179页
附录A 采用离散单元法数值分析一些问题之我见第179-181页
附录B 人字形切槽断裂韧度试验记录表第181-203页
作者简历及在学研究成果第203-207页
学位论文数据集第207页

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