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岩石多裂纹相互作用破坏机制的研究

专 业: 采矿工程
关键词: 多裂纹 非均匀性 相互作用 扩展过程 细观损伤模型 岩石
分类号: TD31
形 态: 共 125 页 约 81,875 个字 约 3.916 M内容
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内容摘要


岩石断裂机制的研究通常依赖于室内外试验方法、数值模拟方法与解析方法的共同推进。

在目前的数学力学发展水平上,用解析方法还难以在考虑非均匀性情况下求解岩石介质内部多裂纹间的相互作用问题。

该文主要通过自主开发的基于岩石细观损全国各地模型的二维岩石破裂过程分析软件RFPA<2D>并辅以一定的相似材料试验并结合已有的研究成果对岩石多裂纹的破坏机制进行了分析..……

全文目录


文摘
英文文摘
第一章 绪论
1.1论文选题背景和研究
1.2国内外研究脆性材料多裂纹相互作用文献综述
1.2.1多裂纹相互作用的试验研究现状
1.2.2多裂纹扩展、相互作用和贯通模型回顾
1.3本文的主要研究内容
第二章 岩石多裂纹相互作用破坏机制的数值模拟方法
2.1概述
2.2多裂纹相互作用数值分析方法研究现状
2.3岩石破裂过程数值模拟中几个的基本问题
2.3.1变形的非线性
2.3.2介质非连续性
2.3.3岩石的声发射
2.3.4单元尺寸与划分原则
2.3.5描述裂纹扩展和贯通的要求
2.4岩石破裂过程分析系统RFPA2D简介
2.4.1 RFPA2D的开发思路
2.4.2 RFPA2D的数据处理方式和特点
2.4.3 RFPA2D主要功能
2.4.4 RFPA2D单元破坏准则
2.5 RFPA2D系统用于研究裂纹扩展的可行性验证
2.5.1预制单裂纹岩石翼形裂纹发育的SEM即时研究
2.5.2数值模拟模型设计
2.5.3数值模拟结果分析
2.6本章小结
第三章 岩石多裂纹相互作用的应力场分析
3.1概述
3.2应力集中系数
3.3单裂纹应力集中区分布及其影响因素
3.3.1裂纹分类
3.3.2单裂纹尖端应力的解析分析
3.3.3压应力下单裂纹应力集中区分布
3.3.4裂纹应力集中区的影响范围
3.3.5裂纹力学参数的影响
3.4裂纹相互作用的四种模式
3.5裂纹相互作用的几何条件
3.6本章小结
第四章 岩石多裂纹扩展、相互作用及贯通过程的机制分析
4.1概述
4.2两裂纹相互作用的贯通机制分析
4.2.1模型说明
4.2.2裂纹的萌生和扩展模式分析
4.2.3裂纹贯通模式
4.2.4裂纹的起裂应力、贯通应力和峰值强度
4.3多裂纹相互作用的贯通准则
4.3.1模型说明
4.3.2三裂纹相互作用的破坏分析
4.3.3裂纹贯通准则
4.4三条以上多裂纹相互作用的贯通机制
4.5本章小结
第五章 侧压对岩石多裂纹扩展、相互作用和贯通机制的影响
5.1概述
5.2侧压影响的相似材料试验研究
5.2.1模型材料及试验过程
5.2.2试验结果分析
5.3侧压影响的数值模拟分析
5.3.1侧压对两裂纹试样裂纹扩展贯通机制的影响
5.3.2侧压对多裂纹试样裂纹扩展贯通机制的影响
5.4本章小结
第六章 非均匀性对岩石多裂纹扩展、相互作用及贯通机制的影响
6.1概述
6.2岩石材料非均匀因素分类与计算机模拟实现
6.2.1岩石材料非均匀因素分类
6.2.2 RFPA2D对非均匀材料的模拟方法
6.3非均匀性对单轴压缩下多裂纹扩展、贯通机制的影响
6.3.1细观非均匀性对裂纹扩展和贯通机制的影响
6.3.2宏观非均匀性对裂纹扩展和贯通机制的影响
6.4非均匀性对拉伸载荷下Ⅰ型裂纹的扩展和贯通机制影响
6.4.1细观非均匀性对Ⅰ型裂纹扩展和贯通方式的影响
6.4.2宏观非均匀性对Ⅰ型裂纹扩展中相互作用的影响
6.5本章小结
第七章 全文主要结论与进一步研究展望
参考文献

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中图分类: > TD31 > 工业技术 > 矿业工程 > 矿山压力与支护 > 矿山压力理论

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