深部岩體動態損傷與破裂過程（簡體書）

《巖石力學與工程研究著作叢書》序
《巖石力學與工程研究著作叢書》編者的話
前言
第一章 緒論 1.1 深部開采面臨的巖爆問題 1.1.1 巖爆的定義 1.1.2 開采誘發巖爆的因素分析 1.1.3 動態擾動是觸發深部礦山巖爆的關鍵性因素 1.2 動態擾動作用下巖石破裂過程的研究現狀 1.2.1 試驗研究方面 1.2.2 理論及數值模擬研究方面 1.3 本書的研究工作 參考文獻
第二章 動態擾動下巖石破裂的數值試驗方法 2.1 動載荷與彈性波 2.1.1 靜載荷和動載荷 2.1.2 彈性體的振動和彈性波 2.2 動態擾動激發的應力波 2.2.1 介質的彈性常數及彈性波類型 2.2.2 桿中的一維縱波 2.2.3 三維固體中的應力波 2.2.4 平板中的平面波 2.2.5 球面波與柱面波 2.2.6 應力波的反射與折射 2.2.7 應力波的能量及其衰減 2.3 動態擾動誘致的巖石破裂 2.3.1 動載荷(應力波)作用下巖石的力學特性 2.3.2 剝落破裂 2.3.3 會聚效應造成的破裂 2.4 巖石類介質非均勻性的表征方法 2.4.1 基于統計分布的方法 2.4.2 基于數字圖像處理技術的方法 2.5 彈性動力學方程的有限元求解 2.5.1 中心差分法 2.5.2 線性加速度法和Wilson-θ法 2.6 動態應力作用下巖石的損傷力學本構關系 2.7 應力波誘致破裂的數值模擬程序——RFPA-Dvnamics 2.7.1 材料參數的賦值 2.7.2 應力波誘發破裂的數值模擬流程 2.7.3 靜動組合加載下巖石破裂的數值模擬流程 2.7.4 結果顯示及處理 2.8 RFPA-Dynamics的驗證 2.8.1 與理論解的對比 2.8.2 對一維波傳播過程的模擬 2.8.3 與試驗結果的對比——巴西圓盤中的應力分布 2.8.4 動態破裂過程分析功能的驗證 2.9 數值模擬與數值試驗 2.10 本章小結 參考文獻
第三章 動態剝落破裂的數值試驗 3.1 平板波傳播的數值試驗 3.2 非均勻巖板試樣的剝落破裂及動態剝落強度 3.2.1 非均勻巖板試樣的數值模型 3.2.2 數值試驗結果及分析 3.2.3 非均勻性對動態強度的影響 3.2.4 應力波作用時間對試件剝落模式的影響 3.3 單骨料混凝土板中的應力波傳播及動態剝落 3.3.1 數值模型 3.3.2 應力波的傳播及其誘致的破裂 3.3.3 不同應力波作用時間時試樣的破壞過程 3.3.4 不同應力波峰值時試樣的破壞過程 3.3.5 試樣中的應力變化 3.4 混凝土桿試樣的動態剝落破裂 3.4.1 混凝土桿狀試樣數值模型 3.4.2 混凝土試樣在靜態載荷下強度 3.4.3 動載荷作用下非均勻混凝土試樣的破裂 3.5 混凝土梁的動態剝落破裂 3.5.1 混凝土梁的數值模型 3.5.2 砂漿梁試樣的剝落破裂過程 3.5.3 應力波作用時間對梁剝落破壞的影響 3.5.4 應力波峰值對梁剝落破壞的影響 3.6 本章小結 參考文獻
第四章 巖石爆破損傷的數值試驗 4.1 巖石爆破損傷研究的意義 4.2 爆炸載荷下巖石的力學響應 4.3 巖石爆破損傷的研究現狀 4.3.1 巖石爆破作用機理 4.3.2 巖石爆破損傷模型及數值模擬 4.3.3 地應力的影響 4.3.4 切縫藥包定向斷裂爆破 4.4 巖石爆破損傷的數值計算模型 4.4.1 爆破應力波 4.4.2 爆破應力波的傳播特征與衰減規律 4.4.3 爆生氣體的膨脹壓力 4.4.4 力平衡方程 4.4.5 初始條件和邊界條件 4.4.6 巖石爆破損傷的本構關系 4.4.7 方程的有限元求解及其驗證 4.5 應力波作用下單孔爆破損傷的數值模擬 4.5.1 與文獻[27]結果的對比分析 4.5.2 爆生氣體壓力作用的影響 4.6 兩孔爆破損傷數值試驗 4.6.1 巖體爆破損傷的力學模型 4.6.2 應力波單獨作用下雙孔爆破損傷數值試驗 4.6.3 爆破應力波和爆生氣體共同作用下雙孔爆破損傷數值試驗 4.6.4 炮孔間距影響規律的數值試驗 4.7 地應力對爆破損傷及裂紋擴展的影響 4.7.1 地應力分布的一些基本規律 4.7.2 單孔單向地應力下爆破損傷的數值試驗 4.7.3 雙孔雙向地應力下的爆破損傷的數值試驗 4.8 切縫爆破成縫規律的數值試驗 4.8.1 定向切縫控制爆破原理 4.8.2 數值模型及計算結果分析 4.9 本章小結 參考文獻
第五章 動載荷作用下巖石試樣的破裂過程 5.1 平面壓縮應力波作用下巖石的破裂過程 5.1.1 應力波幅值的影響 5.1.2 應力波持續時間的影響 5.2 巴西圓盤試樣的動態破裂過程 5.2.1 數值模型 5.2.2 靜載荷作用下的破壞過程 5.2.3 動載荷作用下的破壞過程 5.3 含預裂紋巴西圓盤試樣的動態破裂過程 5.3.1 含預裂紋巴西圓盤試樣的數值模型 5.3.2 靜載荷作用下的破裂過程 5.3.3 動載荷作用下的破裂過程 5.4 不規則巖塊的破裂過程 5.4.1 不規則巖塊的數值模型 5.4.2 不同動態應力波幅值對破裂過程的影響 5.4.3 不同動態應力波持續時間的影響 5.5 沖擊載荷作用下球形試樣的破碎過程 5.5.1 相似模擬試驗簡介及數值模型 5.5.2 試樣中應力分布的數值試驗 5.5.3 球試樣破碎過程的數值試驗 5.6 本章小結 參考文獻
第六章 靜-動組合加載下巖石的破裂過程 6.1 巖石破裂的SHPB試驗及結果 6.1.1 SHPB試驗設備及其原理 6.1.2 磁鐵礦石試驗結果分析 6.1.3 片麻巖試驗結果分析 6.2 SHPB試驗中應力波傳播的一維波動理論分析 6.2.1 一維波動理論及分析程序 6.2.2 程序驗證 6.2.3 不同沖頭形狀時SHPB試驗的一維波動分析 6.3 SHPB試驗中的應力波傳播過程分析 6.3.1 開展SHPB試驗數值模擬的必要性 6.3.2 數值模型的建立 6.3.3 數值試驗結果分析 6.4 動態擾動下巖石破裂過程的數值試驗 6.4.1 應力波的作用時間對損傷機制的影響 6.4.2 應力波峰值對損傷機制的影響 6.4.3 巖石均質度的影響 6.5 靜-動組合加載下巖石破裂過程的數值試驗 6.6 本章小結 參考文獻
第七章 動態擾動觸發深部巖巷巖爆的數值試驗 7.1 靜態地應力條件下巷道圍巖的應力分布及破裂特征 7.1.1 地下巷道的力學模型 7.1.2 巷道周邊的應力分布 7.1.3 RFPA-Dynamics程序用于巷道圍巖損傷及破壞的驗證 7.1.4 不同斷面形狀巷道的破壞過程分析 7.2 動態擾動觸發深部巷道失穩破裂的數值試驗 7.2.1 圓形巷道的數值模型 7.2.2 動態擾動觸發巖巷巖爆的機理分析 7.3 本章小結 參考文獻
索引
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