固體的災(zāi)變破壞與地震、火山噴發(fā)、大型結(jié)構(gòu)的坍塌等直接關(guān)聯(lián)。但是,由于臨近破壞時(shí)材料和結(jié)構(gòu)內(nèi)部損傷非線性演化的復(fù)雜性,災(zāi)變破壞的預(yù)測(cè)一直是困擾科學(xué)與工程技術(shù)界的難題。本文針對(duì)巖石類(lèi)非均質(zhì)脆性材料,從理論分析、數(shù)值模擬和試驗(yàn)三個(gè)方面,研究災(zāi)變破壞前共性的臨界標(biāo)度律特征,并探索其預(yù)測(cè)方法。首先,基于統(tǒng)計(jì)細(xì)觀損傷力學(xué)和整體平均場(chǎng)近似理論,根據(jù)能量平衡,導(dǎo)出了災(zāi)變破壞的臨界條件�；跐u近分析和災(zāi)變破壞的觸發(fā)條件,推導(dǎo)出了災(zāi)變破壞的兩個(gè)臨界標(biāo)度律特征:一、系統(tǒng)的變形或損傷變量對(duì)邊界控制位移的一階導(dǎo)數(shù)在臨近破壞時(shí)會(huì)呈現(xiàn)出臨界冪律奇異性特征;二、變形或損傷變量對(duì)邊界控制位移的一階導(dǎo)數(shù)與二階導(dǎo)數(shù)的比值在臨近破壞時(shí)會(huì)呈現(xiàn)線性關(guān)聯(lián)。然后,在實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展了花崗巖蠕變破壞試驗(yàn),分析其蠕變演化特征,尤其是對(duì)臨近破壞時(shí)的加速演化過(guò)程進(jìn)行了詳細(xì)分析,并且系統(tǒng)分析了在通向破壞過(guò)程中響應(yīng)量變化率及其加速度的演化特征。試驗(yàn)結(jié)果與理論分析和數(shù)值計(jì)算結(jié)果相一致,即花崗巖試樣的應(yīng)變率與應(yīng)變加速度的比值在臨近破壞前會(huì)呈現(xiàn)出線性演化的臨界前兆特征。最后,基于該線性臨界前兆特征,運(yùn)用累積時(shí)間窗口和滑動(dòng)時(shí)間窗口兩種方法對(duì)實(shí)驗(yàn)室花崗巖試樣的... 

【文章頁(yè)數(shù)】：60 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 災(zāi)變破壞臨界標(biāo)度律的理論分析與數(shù)值模擬
    2.1 前言
    2.2 彈簧-纖維束模型的建立
    2.3 災(zāi)變破壞的臨界條件和臨界標(biāo)度律特征
        2.3.1 觸發(fā)災(zāi)變破壞的臨界條件
        2.3.2 災(zāi)變破壞的臨界標(biāo)度律特征
    2.4 災(zāi)變破壞過(guò)程的數(shù)值模擬
    2.5 本章小結(jié)
第3章 花崗巖單軸壓縮蠕變破壞試驗(yàn)
    3.1 前言
    3.2 試驗(yàn)材料及試驗(yàn)裝置
        3.2.1 試驗(yàn)材料
        3.2.2 試驗(yàn)裝置
    3.3 單軸壓縮破壞試驗(yàn)
    3.4 蠕變?cè)囼?yàn)步驟
    3.5 蠕變?cè)囼?yàn)結(jié)果分析
    3.6 本章小結(jié)
第4章 災(zāi)變破壞臨界標(biāo)度律的試驗(yàn)研究
    4.1 前言
    4.2 蠕變階段軸向變形、應(yīng)變率和應(yīng)變加速度的演化特征
    4.3 巖石蠕變破壞的臨界冪律奇異性特征
    4.4 巖石蠕變破壞的單參數(shù)線性前兆特征
    4.5 本章小結(jié)
第5章 災(zāi)變破壞的預(yù)測(cè)方法研究
    5.1 前言
    5.2 運(yùn)用“累積時(shí)間窗口”方法的預(yù)測(cè)效果
    5.3 運(yùn)用“滑動(dòng)時(shí)間窗口”方法的預(yù)測(cè)效果
    5.4 火山噴發(fā)預(yù)測(cè)效果檢驗(yàn)
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]一般本構(gòu)關(guān)系下巖石失穩(wěn)破裂的尖點(diǎn)災(zāi)變模型研究[J]. 胥杰洋,趙忠虎,剌珊.  水利與建筑工程學(xué)報(bào). 2017(06)
[2]煤樣破壞前兆次聲波預(yù)測(cè)研究[J]. 賈炳,魏建平,溫志輝,王云剛,賈林興.  地球物理學(xué)進(jìn)展. 2017(04)
[3]花崗巖破裂過(guò)程聲發(fā)射主頻多元前兆信息識(shí)別[J]. 張艷博,于光遠(yuǎn),田寶柱,劉祥鑫,梁鵬.  采礦與安全工程學(xué)報(bào). 2017(02)
[4]單軸壓縮下粗砂巖臨界破壞的多頻段聲發(fā)射耦合判據(jù)和前兆識(shí)別特征[J]. 曾鵬,劉陽(yáng)軍,紀(jì)洪廣,李成江.  巖土工程學(xué)報(bào). 2017(03)
[5]混凝土蠕變與應(yīng)力松弛耦合破壞及臨界冪律行為[J]. 王影沖,王鼎,郝圣旺.  工程力學(xué). 2016(S1)
[6]受載煤巖破裂過(guò)程電阻率變化規(guī)律試驗(yàn)研究[J]. 仇海生.  世界科技研究與發(fā)展. 2016(02)
[7]紅砂巖單軸壓縮與短時(shí)蠕變破壞聲發(fā)射試驗(yàn)[J]. 陳康.  現(xiàn)代礦業(yè). 2016(03)
[8]飽水粉砂巖破裂過(guò)程中紅外溫度突變異常[J]. 吳賢振,高祥,劉祥鑫,趙奎.  煤炭學(xué)報(bào). 2015(S2)
[9]準(zhǔn)脆性固體的災(zāi)變破壞及其物理前兆[J]. 郝圣旺,白以龍,夏蒙棼,柯孚久.  中國(guó)科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué). 2014(12)
[10]基于加卸載響應(yīng)比的煤樣破壞前兆實(shí)驗(yàn)分析[J]. 孫珍玉,高蕓.  工礦自動(dòng)化. 2013(09)

碩士論文
[1]單軸壓縮持續(xù)荷載作用下混凝土的蠕變破壞研究[D]. 周娜.燕山大學(xué) 2014
[2]基于聲發(fā)射技術(shù)巖石破壞前兆特征實(shí)驗(yàn)研究[D]. 劉建坡.東北大學(xué) 2008



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