低温作用下岩石动态力学性能试验研究
| 摘要 | 第4-7页 |
| Abstract | 第7-10页 |
| 1 引言 | 第15-29页 |
| 1.1 选题背景及意义 | 第15-17页 |
| 1.2 国内外的研究和发展现状 | 第17-25页 |
| 1.2.1 低温作用下岩石力学性能研究 | 第17-21页 |
| 1.2.2 动荷载作用下岩石力学性能研究 | 第21-24页 |
| 1.2.3 岩石破碎能量分析与分形特性研究 | 第24-25页 |
| 1.3 论文的主要研究工作 | 第25-29页 |
| 1.3.1 研究内容 | 第25-26页 |
| 1.3.2 研究方法 | 第26-27页 |
| 1.3.3 技术路线 | 第27-29页 |
| 2 SHPB试验技术研究 | 第29-49页 |
| 2.1 分离式SHPB试验系统及原理 | 第29-32页 |
| 2.1.1 SHPB装置简介 | 第29-30页 |
| 2.1.2 SHPB实验原理 | 第30-31页 |
| 2.1.3 数据处理 | 第31-32页 |
| 2.2 撞击杆对入射波形影响的试验研究 | 第32-38页 |
| 2.2.1 试验原理与试验方案 | 第33-34页 |
| 2.2.2 不同撞击杆入射波形 | 第34-36页 |
| 2.2.3 撞击杆锥化对入射波形的影响 | 第36-38页 |
| 2.3 撞击杆对入射波形影响的数值模拟研究 | 第38-48页 |
| 2.3.1 撞击杆结构锥化的数值模拟 | 第39-43页 |
| 2.3.2 端面直径对入射波形的影响 | 第43-45页 |
| 2.3.3 锥段比例对入射波形的影响 | 第45-46页 |
| 2.3.4 中部圆柱段对入射波形的影响 | 第46-48页 |
| 2.4 本章小结 | 第48-49页 |
| 3 冲击荷载作用下岩石力学性能及破坏特征 | 第49-85页 |
| 3.1 岩石静态力学性能试验研究 | 第49-57页 |
| 3.1.1 岩石选取与试件制备 | 第49-51页 |
| 3.1.2 准静态单轴压缩试验 | 第51-54页 |
| 3.1.3 圆盘劈裂拉伸试验 | 第54-57页 |
| 3.2 岩石动态压缩力学性能研究 | 第57-75页 |
| 3.2.1 试件设计与试验方案 | 第57-59页 |
| 3.2.2 红砂岩动态力学特性分析 | 第59-66页 |
| 3.2.3 大理岩动态力学性能分析 | 第66-70页 |
| 3.2.4 花岗岩动态力学特性分析 | 第70-75页 |
| 3.3 岩石动态拉伸力学性能研究 | 第75-83页 |
| 3.3.1 动态巴西圆盘试验 | 第75-77页 |
| 3.3.2 试件破坏模式分析 | 第77-79页 |
| 3.3.3 拉伸应力-径向应变曲线特征分析 | 第79-83页 |
| 3.4 本章小结 | 第83-85页 |
| 4 低温与冲击耦合作用下岩石力学性能试验研究 | 第85-111页 |
| 4.1 低温试件制备与试验方案 | 第85-87页 |
| 4.1.1 低温加载路径 | 第85页 |
| 4.1.2 试件制备 | 第85-86页 |
| 4.1.3 试验方案 | 第86-87页 |
| 4.2 高应变率下岩石力学特性的温度效应 | 第87-99页 |
| 4.2.1 动态压缩试验结果 | 第87-88页 |
| 4.2.2 低温梯度对岩石强度性能的影响 | 第88-93页 |
| 4.2.3 低温梯度对岩石峰值应变的影响 | 第93-97页 |
| 4.2.4 水冰相变对岩石动态力学性能的影响 | 第97-99页 |
| 4.3 低温作用下岩石动态力学特性的应变率效应 | 第99-108页 |
| 4.3.1 应力-应变曲线的变化特征 | 第99-102页 |
| 4.3.2 峰值应力随应变率变化规律 | 第102-105页 |
| 4.3.3 动态弹性模量随应变率变化规律 | 第105-107页 |
| 4.3.4 峰值应变随应变率变化规律 | 第107-108页 |
| 4.4 本章小结 | 第108-111页 |
| 5 低温作用下岩石变形破坏能量分析与分形特征 | 第111-141页 |
| 5.1 SHPB系统能量分析原理 | 第111-112页 |
| 5.2 低温岩石宏观破坏与能量传递的温度效应 | 第112-127页 |
| 5.2.1 红砂岩宏观破坏与能量传递的温度效应 | 第112-118页 |
| 5.2.2 大理岩宏观破坏与能量传递的温度效应 | 第118-123页 |
| 5.2.3 花岗岩宏观破坏与能量传递的温度效应 | 第123-127页 |
| 5.3 低温岩石损伤破坏与能量传递的应变率效应 | 第127-132页 |
| 5.3.1 能量分布随应变率的变化 | 第127-130页 |
| 5.3.2 损伤变量随应变率的变化 | 第130-132页 |
| 5.4 低温岩石冲击破碎的分形特性 | 第132-140页 |
| 5.4.1 分形概念与分形维数 | 第132-133页 |
| 5.4.2 低温岩石破碎的分形特征 | 第133-138页 |
| 5.4.3 块度分形维数与破碎断裂能的关系 | 第138-140页 |
| 5.5 本章小结 | 第140-141页 |
| 6 岩石微观破裂机理与断裂特征研究 | 第141-169页 |
| 6.1 SEM扫描电镜及试验简介 | 第141-142页 |
| 6.1.1 扫描电镜简介 | 第141-142页 |
| 6.1.2 试验简介 | 第142页 |
| 6.2 冲击荷载作用下岩石断口形貌特征 | 第142-151页 |
| 6.2.1 脆性断口 | 第142-148页 |
| 6.2.2 延性断口 | 第148-150页 |
| 6.2.3 准解理断口 | 第150-151页 |
| 6.3 基于断口形貌的破裂模式分析 | 第151-157页 |
| 6.3.1 低温岩石的裂纹形核 | 第151-152页 |
| 6.3.2 岩石破裂模式分析 | 第152-157页 |
| 6.4 低温作用对岩石断口形貌特征的影响 | 第157-167页 |
| 6.4.1 负温对红砂岩断口形貌的影响 | 第157-161页 |
| 6.4.2 负温对大理岩断口形貌的影响 | 第161-166页 |
| 6.4.3 负温对花岗岩断口形貌的影响 | 第166-167页 |
| 6.5 本章小结 | 第167-169页 |
| 7 结论与展望 | 第169-173页 |
| 7.1 结论 | 第169-171页 |
| 7.2 创新点 | 第171-172页 |
| 7.3 展望 | 第172-173页 |
| 参考文献 | 第173-183页 |
| 致谢 | 第183-185页 |
| 作者简介 | 第185-186页 |
