| 摘要 | 第1-5页 |
| ABSTRACT | 第5-12页 |
| 1 绪论 | 第12-27页 |
| ·引言 | 第12-13页 |
| ·国内外研究现状 | 第13-26页 |
| ·岩石流变理论研究进展 | 第13-19页 |
| ·岩石损伤本构模型研究现状 | 第19-21页 |
| ·稳定性问题研究现状概述 | 第21-24页 |
| ·瓦斯渗流及固气耦合研究现状 | 第24-26页 |
| ·本文的主要研究内容和技术路线 | 第26-27页 |
| ·研究内容 | 第26页 |
| ·技术路线 | 第26-27页 |
| 2 含瓦斯煤岩力学性质、蠕变特性以及渗透特性的实验研究 | 第27-72页 |
| ·实验系统描述 | 第27-29页 |
| ·试样制备 | 第29-30页 |
| ·实验准备 | 第30-31页 |
| ·含瓦斯煤岩力学性质的实验研究 | 第31-40页 |
| ·含瓦斯煤岩变形特性研究 | 第31-37页 |
| ·含瓦斯煤岩抗压强度研究 | 第37-38页 |
| ·含瓦斯煤岩破坏形式研究 | 第38-40页 |
| ·含瓦斯煤岩蠕变特性实验研究 | 第40-54页 |
| ·煤岩蠕变的一般规律 | 第40-41页 |
| ·含瓦斯煤岩蠕变试验结果与分析 | 第41-44页 |
| ·衰减蠕变阶段 | 第44-48页 |
| ·稳态蠕变阶段 | 第48-54页 |
| ·加速蠕变阶段 | 第54页 |
| ·含瓦斯煤岩渗透特性实验研究 | 第54-70页 |
| ·实验结果 | 第54-55页 |
| ·围压对含瓦斯煤岩渗透率的影响 | 第55-57页 |
| ·瓦斯压力对含瓦斯煤岩渗透率的影响 | 第57-58页 |
| ·应力-应变全过程对含瓦斯煤岩渗透率的影响 | 第58-70页 |
| ·小结 | 第70-72页 |
| 3 含瓦斯煤岩非线性粘弹塑性流变模型研究 | 第72-105页 |
| ·岩石类材料流变模型 | 第72-84页 |
| ·三种基本元件 | 第72-75页 |
| ·组合模型 | 第75-84页 |
| ·流变模型的三维本构关系 | 第84-88页 |
| ·粘弹性问题的对应原理 | 第84-86页 |
| ·粘弹性三维本构关系 | 第86-87页 |
| ·粘弹塑性模型三维本构关系 | 第87-88页 |
| ·流变模型辨识 | 第88-93页 |
| ·系统辨识概述 | 第88-89页 |
| ·岩石类材料流变模型类属 | 第89-90页 |
| ·流变模型参数确定 | 第90-92页 |
| ·流变模型结构参数的确定 | 第92-93页 |
| ·流变模型验证 | 第93页 |
| ·含瓦斯煤岩非线性粘弹塑性流变模型 | 第93-98页 |
| ·线性粘弹性流变模型 | 第93-95页 |
| ·非线性粘弹性塑性流变模型 | 第95-98页 |
| ·含瓦斯煤岩三维非线性流变模型与稳定性分析 | 第98-103页 |
| ·含瓦斯煤岩一维流变模型 | 第98-100页 |
| ·含瓦斯煤岩三维流变模型 | 第100-101页 |
| ·含瓦斯煤岩三维流变模型参数确定及实验验证 | 第101-102页 |
| ·含瓦斯煤岩流变模型稳定性分析 | 第102-103页 |
| ·小结 | 第103-105页 |
| 4 含瓦斯煤岩弹塑性耦合损伤本构模型研究 | 第105-147页 |
| ·连续介质力学基本方程及内变量理论 | 第105-108页 |
| ·连续介质力学基本方程 | 第105-107页 |
| ·内变量理论 | 第107-108页 |
| ·连续介质损伤力学基本概念及理论 | 第108-125页 |
| ·损伤变量 | 第108-110页 |
| ·损伤有效应力 | 第110-111页 |
| ·损伤热力学基础 | 第111-115页 |
| ·损伤的度量 | 第115-117页 |
| ·损伤动力学演化规律 | 第117-121页 |
| ·弹(粘)塑性变形损伤耦合 | 第121-125页 |
| ·弹塑性本构模型基本理论 | 第125-133页 |
| ·屈服面与后继屈服面 | 第126页 |
| ·岩石类材料的强化规律 | 第126-128页 |
| ·塑性流动法则 | 第128-133页 |
| ·加载准则 | 第133页 |
| ·含瓦斯煤岩有效应力原理 | 第133-137页 |
| ·不考虑损伤的含瓦斯煤岩有效应力 | 第134-137页 |
| ·考虑损伤的含瓦斯煤岩有效应力 | 第137页 |
| ·含瓦斯煤岩弹塑性耦合损伤本构模型的建立 | 第137-145页 |
| ·热力学框架 | 第138-139页 |
| ·弹塑性描述 | 第139-141页 |
| ·各向异性损伤描述 | 第141页 |
| ·模型参数的确定与实验验证 | 第141-145页 |
| ·小结 | 第145-147页 |
| 5 含瓦斯煤岩固气耦合动态模型与数值模拟研究 | 第147-178页 |
| ·基本假设 | 第147页 |
| ·孔隙度与渗透率的动态模型 | 第147-149页 |
| ·有限单元法基本方程 | 第149-151页 |
| ·平衡方程 | 第151-155页 |
| ·平衡方程基本格式 | 第151-152页 |
| ·平衡方程空间离散化 | 第152-154页 |
| ·平衡方程时间离散化 | 第154-155页 |
| ·连续性方程 | 第155-160页 |
| ·连续性方程基本格式 | 第155-158页 |
| ·连续性方程空间离散化 | 第158-159页 |
| ·连续性方程时间离散化 | 第159-160页 |
| ·总体控制方程 | 第160-161页 |
| ·多物理场耦合软件 COMSOL-Multiphysics 简介 | 第161-164页 |
| ·软件的组成及功能模块 | 第161-163页 |
| ·COMSOL-Multiphysics 建模过程 | 第163-164页 |
| ·COMSOL-Multiphysics 软件特征 | 第164页 |
| ·含瓦斯煤岩固气耦合COMSOL 有限元数值模拟 | 第164-176页 |
| ·模型简化与假设 | 第164-166页 |
| ·含瓦斯煤岩本构模型及参数 | 第166-167页 |
| ·模型计算尺寸及边界条件 | 第167-168页 |
| ·有限元模型计算结果与分析 | 第168-175页 |
| ·考虑Klinkenberg 效应的有限元模型计算结果与分析 | 第175-176页 |
| ·小结 | 第176-178页 |
| 6 含瓦斯煤岩失稳准则及判据研究 | 第178-214页 |
| ·含瓦斯煤岩失稳分析 | 第178-180页 |
| ·初等突变理论概述 | 第180-187页 |
| ·重要概念 | 第180-183页 |
| ·初等突变理论的应用 | 第183-185页 |
| ·突变图形分析 | 第185-186页 |
| ·利用尖点突变模型解决问题的一般步骤 | 第186-187页 |
| ·含瓦斯煤岩尖点突变失稳模型 | 第187-192页 |
| ·Cook 刚度判据与岩体系统动力失稳现象的基本特征 | 第187-188页 |
| ·试验机-试样系统的分析模型 | 第188-190页 |
| ·含瓦斯煤岩蠕变失稳尖点突变模型 | 第190-192页 |
| ·岩石类材料强度准则 | 第192-206页 |
| ·Coulomb 强度准则 | 第193-194页 |
| ·Hoek-Brown 强度准则 | 第194-197页 |
| ·Mohr 强度准则 | 第197-199页 |
| ·Griffith 强度准则 | 第199-201页 |
| ·Drucker-Prage 强度准则 | 第201-203页 |
| ·Murrell 强度准则 | 第203-204页 |
| ·幂函数强度准则 | 第204-205页 |
| ·双剪统一强度准则 | 第205-206页 |
| ·中间主应力的影响 | 第206-209页 |
| ·中间主应力对岩石强度的影响 | 第207-208页 |
| ·中间主应力对岩石变形的影响 | 第208-209页 |
| ·含瓦斯煤岩强度准则 | 第209-213页 |
| ·含瓦斯煤岩强度准则的提出 | 第209-212页 |
| ·含瓦斯煤岩强度准则的实验验证 | 第212-213页 |
| ·小结 | 第213-214页 |
| 7 结论与展望 | 第214-219页 |
| ·主要结论 | 第214-217页 |
| ·含瓦斯煤岩力学特性、蠕变特性及渗透特性的实验研究 | 第214-215页 |
| ·含瓦斯煤岩非线性粘弹塑性流变模型研究 | 第215-216页 |
| ·含瓦斯煤岩三维弹塑性耦合损伤本构模型 | 第216页 |
| ·含瓦斯煤岩固气耦合动态模型与数值模拟研究 | 第216-217页 |
| ·含瓦斯煤岩失稳准则与判据研究 | 第217页 |
| ·有待进一步研究的问题 | 第217-219页 |
| 致谢 | 第219-220页 |
| 参考文献 | 第220-246页 |
| 附录 | 第246-247页 |
| A. 作者在攻读博士学位期间的科研情况 | 第246页 |
| B. 作者发表论文情况 | 第246-247页 |
| C. 作者在攻博期间所获专利情况 | 第247页 |
| D. 作者在攻博期间所获奖励情况 | 第247页 |
