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深部地层岩石热塑性断裂模型及应用

摘要第4-6页
ABSTRACT第6-8页
创新点第9-14页
第1章 绪论第14-28页
    1.1 论文研究的意义第14-17页
    1.2 国内外研究现状第17-25页
        1.2.1 高温岩石热物理参数变化规律第17-18页
        1.2.2 高温作用下岩石热物理参数第18-19页
        1.2.3 高温作用下岩石力学参数第19-21页
        1.2.4 热塑性本构模型第21-22页
        1.2.5 高温岩石断裂特征研究第22-24页
        1.2.6 高温岩石水力压裂特征研究第24-25页
    1.3 现有研究的局限性及亟待解决的科学问题第25-27页
        1.3.1 热塑性本构模型第25-26页
        1.3.2 高温岩石断裂模型及特征第26页
        1.3.3 高温岩石水力压裂特征第26-27页
        1.3.4 重要科学问题第27页
    1.4 论文研究内容第27-28页
        1.4.1 岩石热塑性本构模型第27页
        1.4.2 岩石热塑性断裂模型及断裂特征第27页
        1.4.3 高温岩石热塑性断裂特征的测试方法第27页
        1.4.4 热塑性断裂模型在高温岩石水力裂缝扩展中的应用第27-28页
第2章 岩石热塑性本构模型第28-54页
    2.1 热塑性本构模型建立的前提条件第28页
    2.2 热塑性本构模型的建模过程第28-39页
        2.2.1 与温度相关的Drucker-Prager各向同性强化条件第28-30页
        2.2.2 热塑性流动法则第30-31页
        2.2.3 热塑性岩石的内变量与强化参数第31-33页
        2.2.4 增量形式的应力-应变-温度本构关系第33-37页
        2.2.5 刻画屈服面随温度改变的温度敏感模量第37页
        2.2.6 热塑性岩石的加卸载准则第37-39页
    2.3 岩石热塑性本构模型的试验验证第39-52页
        2.3.1 试验设置第40-41页
        2.3.2 热塑性本构模型参数的确定第41-49页
        2.3.3 试验与模型预测结果的对照第49-51页
        2.3.4 模型有效性及应用性的讨论第51-52页
    2.4 本章小结第52-54页
第3章 岩石热塑性断裂模型及断裂特征第54-77页
    3.1 热塑性断裂模型建立的假设条件第54-55页
    3.2 热塑性断裂模型的建模过程第55-62页
        3.2.1 与温度相关的黏聚裂缝软化条件第55-57页
        3.2.2 热塑性断裂的关联流动法则第57页
        3.2.3 软化参数与内变量第57-58页
        3.2.4 增量形式的黏聚力-裂缝张开位移-温度本构关系第58-61页
        3.2.5 热塑性断裂模型的加卸载准则第61-62页
    3.3 高温作用下岩石热塑性断裂特征的表征模型第62-69页
        3.3.1 热塑性黏聚裂缝抗拉强度与临界张开位移第63页
        3.3.2 热塑性裂缝的断裂能第63页
        3.3.3 热塑性裂缝的断裂过程区长度第63-65页
        3.3.4 热塑性裂缝的断裂过程区宽度第65-69页
    3.4 瞬间温差影响岩石热塑性断裂特征的表征模型第69-76页
        3.4.1 瞬间温差对高温岩石断裂的作用机理第69-71页
        3.4.2 表征模型假设条件第71-72页
        3.4.3 岩石断裂能表征模型第72页
        3.4.4 黏聚裂缝抗拉强度与临界张开位移表征模型第72-74页
        3.4.5 断裂过程区尺寸表征模型第74-76页
    3.5 本章小结第76-77页
第4章 高温岩石热塑性断裂特征的测试方法第77-123页
    4.1 温度作用下岩石热塑性断裂的试验及监测方法第77-94页
        4.1.1 试样的材料及制备第77-79页
        4.1.2 高温岩石断裂测试与监测方法第79-84页
        4.1.3 瞬间温差作用下的岩石断裂测试与监测方法第84-87页
        4.1.4 岩石热塑性断裂特征的刻画方法及原理第87-92页
        4.1.5 温度作用下的岩石热塑性断裂试验方案第92-94页
    4.2 高温与瞬间温差作用下的岩石热塑性断裂特征第94-112页
        4.2.1 高温作用下的岩石热塑性断裂特征第95-107页
        4.2.2 瞬间温差作用下的岩石热塑性断裂特征第107-112页
    4.3 高温与瞬间温差条件下岩石热塑性断裂模型的验证第112-122页
        4.3.1 高温条件下岩石热塑性断裂模型的验证第112-118页
        4.3.2 瞬间温差作用下岩石热塑性断裂特征表征模型的验证第118-122页
    4.4 本章小结第122-123页
第5章 热塑性断裂模型在高温岩石水力裂缝扩展中的应用第123-143页
    5.1 声发射监测下的高温水力压裂试验方法第123-127页
        5.1.1 试样准备第123-124页
        5.1.2 试验方案第124-125页
        5.1.3 水力压裂的声发射监测方法第125-127页
    5.2 高温水力裂缝扩展特征第127-136页
        5.2.1 高温水力裂缝面几何形态第128-129页
        5.2.2 注液压力曲线与声发射参数演化特征第129-131页
        5.2.3 基于声发射的高温水力裂缝热塑性断裂特征第131-136页
    5.3 基于热塑性断裂模型的高温水力裂缝扩展影响因素分析第136-141页
        5.3.1 温度影响水力微裂缝带断裂能的模型解释第136-138页
        5.3.2 温度影响水力微裂缝带尺寸的模型解释第138-139页
        5.3.3 温度影响水力微裂缝带剪切型裂缝比例的模型解释第139-141页
    5.4 高温水力压裂优化建议第141页
    5.5 本章小结第141-143页
第6章 结论与展望第143-147页
    6.1 主要结论第143-145页
    6.2 研究展望第145-147页
参考文献第147-155页
致谢第155-156页
个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果第156-158页
学位论文数据集第158页

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