基于模拟的岩石类材料在动载作用下的裂缝扩展研究
| 摘要 | 第1-5页 |
| Abstract | 第5-11页 |
| CONTENTS | 第11-14页 |
| 图表目录 | 第14-17页 |
| 主要符号表 | 第17-18页 |
| 1 绪论 | 第18-33页 |
| ·选题背景与研究意义 | 第19-20页 |
| ·岩石动力学研究现状 | 第20-31页 |
| ·应力波在岩石介质的传播与衰减规律 | 第20-22页 |
| ·岩石动态力学性质与本构关系 | 第22-26页 |
| ·岩石动力学的物理试验和数值分析 | 第26-29页 |
| ·岩石动力学在工程中的应用 | 第29-30页 |
| ·面临的机遇和挑战 | 第30-31页 |
| ·本文的研究内容 | 第31-33页 |
| 2 岩石动力破坏分析的数值方法 | 第33-80页 |
| ·引言 | 第33-35页 |
| ·有限元动力求解方法 | 第35-36页 |
| ·细观单元弹脆性损伤演化原理 | 第36-42页 |
| ·细观单元属性的随机分布 | 第36页 |
| ·非均质度参数m的取值方法 | 第36-38页 |
| ·考虑应变率效应的莫尔-库伦准则 | 第38-40页 |
| ·弹脆性损伤演化原理 | 第40-42页 |
| ·裂缝动态扩展的基本问题 | 第42-47页 |
| ·裂缝扩展机理 | 第42-44页 |
| ·裂缝扩展速度 | 第44页 |
| ·非均质情况下的瑞利波速近似算法 | 第44-45页 |
| ·裂缝扩展的非对称性和非连续性行为 | 第45-47页 |
| ·微裂缝对裂缝扩展的影响 | 第47页 |
| ·弥散效应数值模拟分析 | 第47-55页 |
| ·横向惯性引起的弥散效应 | 第47-50页 |
| ·SHPB物理实验简介 | 第50-52页 |
| ·直径和杆长影响 | 第52-54页 |
| ·应力波波形影响 | 第54页 |
| ·对弥散效应的改善措施 | 第54-55页 |
| ·无限域波动问题 | 第55-63页 |
| ·无限介质中的弹性波-体波 | 第55-56页 |
| ·半无限介质表面的弹性波—面波 | 第56-58页 |
| ·模拟无限介质的数值方法—粘弹性边界方法 | 第58-60页 |
| ·粘弹性人工边界在有限元软件RFPA中的实现 | 第60-63页 |
| ·非均匀准脆性材料碰撞模拟中的动接触法 | 第63-78页 |
| ·两弹性杆的共轴撞击理论分析 | 第65-69页 |
| ·动接触二步法在有限元软件RFPA中的实现 | 第69-74页 |
| ·两弹性杆的共轴撞击数值分析 | 第74-75页 |
| ·EOI试验的数值模拟 | 第75-78页 |
| ·本章小结 | 第78-80页 |
| 3 岩石类材料Ⅰ型裂缝动态扩展 | 第80-108页 |
| ·引言 | 第80-82页 |
| ·岩石类材料单轴Ⅰ型裂缝动态扩展 | 第82-92页 |
| ·数值模型 | 第83-84页 |
| ·模拟结果及分析 | 第84-92页 |
| ·岩石类材料双轴Ⅰ型裂缝动态扩展 | 第92-106页 |
| ·物理试验模型和结果总结 | 第93-94页 |
| ·数值模型简介 | 第94-95页 |
| ·模拟结果及分析 | 第95-106页 |
| ·本章小结 | 第106-108页 |
| 4 岩石类材料动态Ⅱ型裂缝扩展 | 第108-143页 |
| ·引言 | 第108-111页 |
| ·Ⅱ型裂缝扩展原理 | 第111-112页 |
| ·数值模型简介 | 第112-113页 |
| ·单边裂缝与双边裂缝模型的弹性分析 | 第113-119页 |
| ·单边裂缝模型裂缝扩展的数值试验 | 第119-129页 |
| ·单边裂缝试验模型简介 | 第119-120页 |
| ·岩石试件在Ⅱ型动载作用下的裂缝分叉行为 | 第120-121页 |
| ·相关的物理实验结果 | 第121-123页 |
| ·岩石非均匀性对裂缝扩展的影响 | 第123-129页 |
| ·双边裂缝模型裂缝扩展的数值试验 | 第129-139页 |
| ·双边裂缝模型简介 | 第129-130页 |
| ·双边裂缝的脆性断裂模式 | 第130-132页 |
| ·材料非均匀性的影响 | 第132-136页 |
| ·相关的物理实验和数值模拟结果 | 第136-139页 |
| ·关于绝热剪切带的讨论 | 第139-141页 |
| ·本章小结 | 第141-143页 |
| 5 冲击作用下的刀头破岩机理研究 | 第143-153页 |
| ·引言 | 第143-144页 |
| ·冲击破岩流程简介 | 第144-145页 |
| ·应力波传播过程中应力变换 | 第145-146页 |
| ·完整岩体的冲击破岩 | 第146-152页 |
| ·数值模型 | 第146-147页 |
| ·数值模拟结果与分析 | 第147-152页 |
| ·本章小结 | 第152-153页 |
| 6 宏观非均匀性对裂缝扩展的影响 | 第153-173页 |
| ·引言 | 第153-154页 |
| ·裂缝遇砾扩展模式 | 第154-169页 |
| ·几点假定 | 第155页 |
| ·数值模型 | 第155-157页 |
| ·无砾石情况下的裂缝扩展 | 第157-158页 |
| ·单砾石情况下的裂缝扩展 | 第158-168页 |
| ·含孔洞情况下的裂缝扩展 | 第168-169页 |
| ·砂砾岩的冲击破岩 | 第169-172页 |
| ·数值模型 | 第169-170页 |
| ·数值模拟结果 | 第170-172页 |
| ·本章小结 | 第172-173页 |
| 7 结论与展望 | 第173-176页 |
| ·结论 | 第173-174页 |
| ·展望 | 第174-176页 |
| ·三维条件下的动力学数值分析 | 第174-175页 |
| ·复杂地应力情况下的岩石动力特性 | 第175页 |
| ·流固耦合动力学方法 | 第175-176页 |
| 参考文献 | 第176-192页 |
| 创新点摘要 | 第192-194页 |
| 攻读博士学位期间发表学术论文情况 | 第194-195页 |
| 致谢 | 第195-196页 |
| 作者简介 | 第196-197页 |
