冲击荷载作用下岩石动态损伤特性研究
| 摘要 | 第1-6页 |
| ABSTRACT | 第6-12页 |
| 第1章 绪论 | 第12-26页 |
| ·引言 | 第12-13页 |
| ·爆破作用下岩石破碎机理 | 第13-15页 |
| ·爆炸应力波反射拉伸作用理论 | 第14页 |
| ·爆生气体膨胀作用理论 | 第14-15页 |
| ·爆生气体和应力波共同作用理论 | 第15页 |
| ·冲击荷载作用下岩石动态损伤模型研究现状 | 第15-22页 |
| ·弹性理论模型 | 第15-17页 |
| ·断裂理论模型 | 第17-18页 |
| ·损伤理论模型 | 第18-22页 |
| ·冲击荷载作用下脆性岩石动态损伤研究方法 | 第22-24页 |
| ·SHPB装置技术 | 第23页 |
| ·轻气炮技术 | 第23-24页 |
| ·本文主要研究内容 | 第24-25页 |
| ·本文的创新点 | 第25-26页 |
| 第2章 岩石冲击损伤特性SHPB实验研究 | 第26-53页 |
| ·引言 | 第26-27页 |
| ·岩石试件的设计与加工 | 第27-30页 |
| ·岩石试件的设计 | 第27-28页 |
| ·应力波在两种不同介质中的传播 | 第28-29页 |
| ·岩石试件的加工 | 第29-30页 |
| ·动态冲击压缩实验 | 第30-33页 |
| ·SHPB实验技术 | 第30页 |
| ·实验原理 | 第30-31页 |
| ·实验测试系统 | 第31-33页 |
| ·实验过程简介 | 第33-37页 |
| ·试验准备阶段 | 第33-34页 |
| ·试验具体步骤 | 第34-35页 |
| ·测试信号分析 | 第35-37页 |
| ·实验结果与分析 | 第37-48页 |
| ·低速冲击速率下岩石试件对冲击荷载动态响应特征 | 第39-42页 |
| ·不同冲击速度下岩石应力应变动态响应特征 | 第42-45页 |
| ·减小SHPB压杆弥散效应的实验研究 | 第45-46页 |
| ·一维应力条件下岩石破坏机理实验研究 | 第46-48页 |
| ·应变率效应分析 | 第48-51页 |
| ·小结 | 第51-53页 |
| 第3章 强冲击荷载下岩石力学性能的实验研究 | 第53-75页 |
| ·引言 | 第53页 |
| ·实验技术及测量方法 | 第53-60页 |
| ·主动围压装置 | 第53-55页 |
| ·实验装置 | 第55页 |
| ·实验测试系统 | 第55-57页 |
| ·试件与靶板的设计 | 第57-59页 |
| ·靶板的设计与安装 | 第59-60页 |
| ·实验过程简介 | 第60-61页 |
| ·实验基本信息与结果 | 第61-64页 |
| ·拉氏分析方法 | 第64-73页 |
| ·拉氏分析方法基本原理 | 第65-67页 |
| ·拉氏分析结果与冲击特性分析 | 第67-73页 |
| ·小结 | 第73-75页 |
| 第4章 冲击荷载作用下脆性岩石破坏细观特征分析 | 第75-87页 |
| ·引言 | 第75页 |
| ·冲击荷载下的脆性材料的力学性能 | 第75-77页 |
| ·脆性材料的动态损伤和破坏 | 第77-80页 |
| ·连续介质损伤力学 | 第77-78页 |
| ·细观损伤力学 | 第78-79页 |
| ·微损伤统计力学模型 | 第79-80页 |
| ·冲击损伤岩石的细观特征 | 第80-83页 |
| ·冲击荷载作用下脆性岩石材料破坏细观机理分析 | 第83-84页 |
| ·微裂纹扩展速度研究 | 第84-85页 |
| ·Mott对裂纹扩展速度的研究 | 第84页 |
| ·Stron对裂纹扩展速度的研究 | 第84-85页 |
| ·小结 | 第85-87页 |
| 第5章 冲击荷载下岩石动态损伤模型的研究 | 第87-107页 |
| ·引言 | 第87-88页 |
| ·损伤机理与破坏形态 | 第88-89页 |
| ·损伤演化方程 | 第89-99页 |
| ·微裂纹损伤变量的描述 | 第90-96页 |
| ·微孔洞损伤变量的描述 | 第96-99页 |
| ·动态损伤本构模型 | 第99-105页 |
| ·一维应力条件下的损伤本构模型 | 第99-101页 |
| ·一维应变条件下的损伤本构模型 | 第101-105页 |
| ·小结 | 第105-107页 |
| 第六章 强冲击荷载下岩石破坏数值模拟 | 第107-124页 |
| ·引言 | 第107页 |
| ·基本假设 | 第107-108页 |
| ·材料模型 | 第108-117页 |
| ·基本方程组 | 第108-109页 |
| ·应力应变关系 | 第109-111页 |
| ·速度-应变(变形几何)关系 | 第111页 |
| ·总应力 | 第111页 |
| ·Von-Mises屈服准则 | 第111页 |
| ·屈服应力(熔化条件) | 第111-112页 |
| ·人工粘性 | 第112-113页 |
| ·密实材料的拉伸断裂(损伤)判据准则 | 第113-115页 |
| ·初边值条件 | 第115-117页 |
| ·数值算例 | 第117-119页 |
| ·问题描述 | 第117页 |
| ·岩石状态方程 | 第117-118页 |
| ·金属材料的状态方程 | 第118-119页 |
| ·空气的状态方程 | 第119页 |
| ·数值模拟结果及分析 | 第119-122页 |
| ·三维模拟结果及分析 | 第121-122页 |
| ·三维模拟的二维截图结果及分析 | 第122页 |
| ·二维截图指定点位置压力结果及分析 | 第122页 |
| ·小结 | 第122-124页 |
| 第7章 结论与展望 | 第124-127页 |
| ·本文工作内容与结论 | 第124-126页 |
| ·实验研究 | 第124-125页 |
| ·本构模型研究 | 第125页 |
| ·数值模拟研究 | 第125-126页 |
| ·今后展望 | 第126-127页 |
| 参考文献 | 第127-137页 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 | 第137-138页 |
| 发表的论文 | 第137页 |
| 科研活动 | 第137-138页 |
| 致谢 | 第138页 |
