| 摘要 | 第4-7页 |
| abstract | 第7-10页 |
| 1 绪论 | 第15-23页 |
| 1.1 课题研究背景和意义 | 第15-19页 |
| 1.2 煤岩动态拉伸的率响应特征研究现状 | 第19-20页 |
| 1.3 煤岩动态断裂的率响应特征研究现状 | 第20-21页 |
| 1.4 研究内容和技术路线 | 第21-23页 |
| 1.4.1 研究内容 | 第21-22页 |
| 1.4.2 技术路线 | 第22-23页 |
| 2 煤的动态Ⅰ型断裂机理及准则研究 | 第23-47页 |
| 2.1 微裂纹演化与成核 | 第24-28页 |
| 2.1.1 热缺陷和热激活 | 第24页 |
| 2.1.2 微裂纹成核 | 第24-26页 |
| 2.1.3 岩石破裂成核的分形特征 | 第26-28页 |
| 2.2 Ⅰ型裂纹周围应力场及位移场分布 | 第28-37页 |
| 2.2.1 含Ⅰ型裂纹无限大板应力场分布 | 第28-32页 |
| 2.2.2 Ⅰ型裂纹周围应力分布全场图 | 第32-34页 |
| 2.2.3 含Ⅰ型裂纹无限大板位移场分布 | 第34页 |
| 2.2.4 Ⅰ型裂纹端部的应力和位移 | 第34-37页 |
| 2.3 岩石动态断裂准则及裂纹起裂判据研究 | 第37-46页 |
| 2.3.1 基于微观力学的岩石率响应本构模型 | 第37-41页 |
| 2.3.2 岩石宏观断裂准则研究 | 第41-43页 |
| 2.3.3 冲击载荷作用下岩石裂纹起裂判据 | 第43-45页 |
| 2.3.4 煤体预裂爆破断裂动力学模型 | 第45-46页 |
| 2.4 小结 | 第46-47页 |
| 3 准静态加载下煤的抗拉及Ⅰ型断裂性能研究 | 第47-63页 |
| 3.1 引言 | 第47-48页 |
| 3.2 试样制备及试验方法 | 第48-50页 |
| 3.2.1 煤样采集与加工 | 第48页 |
| 3.2.2 试验设备及过程 | 第48-50页 |
| 3.3 准静态加载下煤岩拉伸特性试验研究 | 第50-55页 |
| 3.3.1 巴西圆盘劈裂煤样抗拉特性研究 | 第51-53页 |
| 3.3.2 半圆弯拉煤样抗拉特性研究 | 第53-55页 |
| 3.4 准静态加载下直切槽半圆弯拉煤样断裂性能试验 | 第55-61页 |
| 3.5 小结 | 第61-63页 |
| 4 冲击载荷下煤抗拉力学特性及能量耗散规律 | 第63-101页 |
| 4.1 引言 | 第63页 |
| 4.2 煤岩样动态拉伸试验方法 | 第63-73页 |
| 4.2.1 试验相关理论 | 第63-69页 |
| 4.2.2 煤样采集与加工 | 第69-71页 |
| 4.2.3 试验设备及过程 | 第71-73页 |
| 4.3 煤样动态抗拉力学特性研究 | 第73-98页 |
| 4.3.1 煤样动态断裂过程的变形场分析 | 第73-81页 |
| 4.3.2 饱水状态对煤样动态抗拉强度率响应特征的影响 | 第81-89页 |
| 4.3.3 煤样动态拉伸劈裂能量耗散特征的试验研究 | 第89-98页 |
| 4.4 小结 | 第98-101页 |
| 5 冲击载荷下煤Ⅰ型断裂力学特性及能量耗散规律 | 第101-133页 |
| 5.1 引言 | 第101-103页 |
| 5.2 煤岩样动态断裂试验方法 | 第103-106页 |
| 5.2.1 煤岩样品采集与加工 | 第103页 |
| 5.2.2 试验系统及方法 | 第103-105页 |
| 5.2.3 数据处理方法 | 第105-106页 |
| 5.3 煤样Ⅰ型动态断裂力学特性研究 | 第106-117页 |
| 5.3.1 煤样动态断裂及转动过程分析 | 第106-108页 |
| 5.3.2 煤样Ⅰ型动态断裂韧性的率响应特征 | 第108-113页 |
| 5.3.3 层理及切缝长度对煤样Ⅰ型动态断裂韧性的影响 | 第113-117页 |
| 5.4 煤样动态断裂过程的能量耗散规律研究 | 第117-120页 |
| 5.5 煤样动态破断过程中裂纹扩展的分形特征研究 | 第120-130页 |
| 5.5.1 裂纹扩展的分形理论 | 第120-121页 |
| 5.5.2 煤样动态破坏过程及裂纹扩展特征 | 第121-124页 |
| 5.5.3 裂纹扩展路径的分形维数 | 第124-128页 |
| 5.5.4 分形裂纹扩展的速度特征 | 第128-130页 |
| 5.6 小结 | 第130-133页 |
| 6 冲击载荷下煤的动态抗拉及Ⅰ型断裂力学特性数值模拟研究 | 第133-165页 |
| 6.1 连续-非连续单元法(CDEM) | 第133-134页 |
| 6.2 基本方程及求解流程 | 第134-137页 |
| 6.2.1 基本方程 | 第134-136页 |
| 6.2.2 求解流程 | 第136-137页 |
| 6.3 基于CDEM数值模拟的煤岩动态拉伸特征分析 | 第137-152页 |
| 6.3.1 煤岩巴西圆盘劈裂试样数值模型 | 第137-138页 |
| 6.3.2 煤岩动态巴西圆盘劈裂应力应变演化过程 | 第138-141页 |
| 6.3.3 层理角度对煤岩动态抗拉特性的影响 | 第141-147页 |
| 6.3.4 冲击速度对煤岩动态抗拉特性的影响 | 第147-152页 |
| 6.4 基于CDEM数值模拟的煤岩Ⅰ型动态断裂特征分析 | 第152-162页 |
| 6.4.1 煤岩Ⅰ型断裂韧度NSCB试样数值模型 | 第152-154页 |
| 6.4.2 煤岩Ⅰ型动态断裂应力应变演化过程 | 第154-156页 |
| 6.4.3 层理角度对煤岩Ⅰ型动态断裂特性的影响 | 第156-158页 |
| 6.4.4 冲击速度对煤岩Ⅰ型动态断裂特性的影响 | 第158-160页 |
| 6.4.5 支座约束对煤岩Ⅰ型动态断裂特性的影响 | 第160-162页 |
| 6.5 小结 | 第162-165页 |
| 7 结论与展望 | 第165-169页 |
| 7.1 结论 | 第165-167页 |
| 7.2 主要创新点 | 第167页 |
| 7.3 展望 | 第167-169页 |
| 参考文献 | 第169-185页 |
| 致谢 | 第185-187页 |
| 作者简介 | 第187-188页 |
