一、冲击荷载作用下岩石破裂损伤的耗能规律（论文文献综述）
胡楠[1]（2021）在《深部高地应力条件下采场围岩损伤机理与稳定性分析》文中进行了进一步梳理随着金属矿产的不断开采和利用,国内外的很多矿井已经进入了深部开采的阶段,深部“三高一扰动”的问题逐渐凸显。研究深部岩石在高地应力环境和爆破引起的冲击组合作用下的破岩机制,对保证金属矿深部开采的安全性和提升生产效率有重要的理论和工程意义。为此,本文以山东黄金集团三山岛金矿西山矿区-1005m深部开采为研究背景。首先进行现场的地应力测量和岩石基础物理力学参数测定获得深部地应力和岩石力学性质数据;然后综合运用理论分析、室内试验和数值模拟等方法,针对动静荷载共同作用下岩石的损伤过程和强度弱化规律进行了研究;最后将围岩强度的损伤弱化规律引入到数值模拟过程,对采场在高地应力和爆破冲击组合作用下的稳定性进行了研究,主要内容如下:（1）根据应力解除法的基本原理,采用空心包体应变计对三山岛金矿-690m至-1005m深度进行原岩应力测量,获得了深部矿体原岩应力随深度演化的规律。通过对现场采集样本进行室内试验,获得了深部岩石抗压强度、抗拉强度、剪切强度、波速等参数。（2）结合深部应力分布的实际情况,设定合理的轴压-围压比例,应用围压霍普金森压杆（SHPB）试验装置,对工程现场采集的试件进行了不同围压状态下的循环冲击试验研究。获得了不同冲击强度和不同围压条件对岩石的应力、应变、应变率、峰值应力、弹性模量等力学参数的影响规律和循环冲击作用下应力波所携带能量的透射、反射和吸收规律。（3）引入了考虑孔隙率的冲击损伤模型和损伤力学裂隙的扩展理论,建立了单次冲击损伤与循环冲击损伤的联系。根据单次循环损伤过程中不同阶段的特征应力,将循环冲击划分为五个损伤累积等级,并结合损伤力学理论从内部裂隙演化的角度分析了损伤累积的机理。建立了基于能量吸收率演化的应力阈值划分方法,划定了原始裂隙闭合应力和裂纹稳定扩展两个重要应力阈值,研究了不同围压和不同冲击荷载对两个阈值的影响。（4）基于霍普金森试验中能量吸收过程,计算得到了循环冲击过程的损伤变量,发现不同峰值应力的循环冲击中损伤变量的演化趋势有明显差别。将循环冲击条件下的损伤过程分为裂隙稳定扩展并逐步贯通的弱损伤累积型破坏和裂隙先稳定扩展再加速扩展的强损伤累积型破坏。应用二次函数和Logistic函数的反函数的方式,分别建立了弱损伤累积和强损伤累积过程中的损伤变量的拟合方程,均取得了良好的拟合效果,从而从能量的吸收角度建立了损伤变量与冲击次数的演化关系。（5）采用数值模拟软件,在静力分析的基础上引入爆破冲击损伤对围岩强度的弱化。根据三山岛金矿的房柱式交替向上充填采矿法开采过程,设置了 6m*6m、9m*9m和12m*12m三种截面尺寸的矿房进行模拟;从构筑免压拱的角度设置了 54m跨度单免压拱和27m跨度双免压拱的不同开采顺序对开采过程进行了模拟。从而优选了采场参数和过程,为实现高效低废采矿的目标提供了理论依据。
郑强强[2]（2021）在《动载作用下损伤砂岩的力学特性与破裂特征》文中研究表明与未受扰动的岩体相比,受人类采掘活动的影响,赋存于自然界中的岩体通常处于不同程度的损伤状态。损伤岩体内部随机分布不同尺度、规模、产状的节理和裂隙,这些弱面劣化岩体的内部结构,同时也削弱了岩体的强度。鉴于此,对岩土工程中岩体的工程设计、稳定性分析和解危措施,也与未受扰动的岩体有所不同。虽然,破岩工作机械化程度,随着技术的革新不断提升,但部分机械作业不能适应的区域仍采用爆破破岩。爆破作业诱发的爆破震动和冲击波,影响临近岩体的稳定性,不仅给工程安全埋下隐患,也威胁施工人员的生命安全。因此,研究动载作用下损伤岩体的力学特性和破裂特征,对安全生产和防护有着重要的意义。本文以损伤砂岩为研究对象,基于声发射和延时双差层析成像技术,分析受载砂岩内的损伤程度、破裂模式和速度结构演化。采用不同上限的循环静载作用于砂岩,并用CT扫描成像表征砂岩的损伤程度。然后,采用高速摄像和分离式霍普金森压杆,对不同损伤程度的砂岩试件开展冲击动力学试验。探究冲击荷载作用下损伤砂岩的强度变化、能量演化、裂纹扩展和破碎特征等问题。最后,采用工业CT扫描技术,分析爆炸荷载作用下损伤砂岩的裂纹扩展和破裂特征。得到以下结论:以声发射撞击比HR表征受载砂岩的损伤程度,并构建能定量描述包括原生裂隙压密闭合阶段和峰后阶段的受载全过程的损伤力学模型。依据监测到的声发射信号特征,将砂岩的受载过程依次划分为初始撞击阶段、撞击稳定阶段、撞击失稳阶段,这三个阶段的破裂模式依次是以剪切破坏、张拉破坏和剪切破坏为主。考虑岩体的非均质性,采用延时双差层析成像技术,反演不同应力水平下,受载砂岩任一截面的速度结构。速度结构随着荷载的增加而增大,岩石的损伤也逐渐增加,在破坏失稳阶段增长率和损伤程度都达到最大。此外,在受载砂岩进入塑性阶段后,其内部存在小部分区域受“隔离状态”的岩块,在裂隙的隔离和岩石扩容的综合作用下,岩块在破坏失稳阶段仍出现速度结构增加的现象。砂岩的损伤弱化了其动态力学强度。在冲击荷载的压缩和劈裂作用下,随着损伤程度的增大,初次起裂裂纹的数量、长度和宽度都增加,损伤砂岩的破碎程度和破碎岩块的动能也都有所增加。而当砂岩的损伤程度一定时,损伤砂岩初次起裂裂纹的数量、长度和宽度以及破碎程度、破碎岩块动能、压剪区域的力学显现等,都随着冲击气压的增加而增大。在冲击荷载劈裂拉伸作用下,杆-岩接触面的压剪区域的破碎范围和程度,随着损伤程度和冲击气压的增大而增加。冲击荷载作用下,砂岩的耗能占比,随着砂岩损伤程度和冲击气压的增大,都呈现出指数函数增大的规律。爆炸荷载作用下,损伤砂岩底部表面裂纹的扩展范围、裂隙宽度和数量,都随砂岩初始损伤程度的增加逐渐增大。上部爆破漏斗和下部砂岩裂隙的尺寸,也随着损伤程度的增加而增大。由CT成像的试验结果可知,爆炸荷载作用下砂岩内的损伤程度、损伤区域、裂隙的尺度和破裂程度,都随着初始损伤程度的增加而逐渐增大,且沿平行于边长方向贯穿裂缝的宽度和长度,也随着损伤程度的增加而增大。受循环静载作用时的端部套箍作用和砂岩尺寸效应的影响,爆炸荷载作用下,损伤砂岩内贯穿炮孔中心直至砂岩试件边界的裂隙,都是沿着静载的加载方向产生。图[92] 表[17] 参[278]
屠文锋[3]（2021）在《爆破动力诱发裂隙岩体破坏突水机理与过程调控方法》文中提出隧道对我国“交通强国”战略和“一带一路”倡议的实施具有关键性支撑作用。未来10年间将新建数万公里隧道,其建设规模和难度不断增大。由于地下水及其储存构造-溶洞、断层等重大灾害源普遍赋存,隧道施工中突涌水灾害频发,严重制约着隧道安全施工与高效建设。针对隧道安全施工面临的基础理论难题与重大技术挑战,由于人们对爆破扰动下隧道突涌水机理的科学认识不足,缺少有效的灾害过程调控方法,难以实现突涌水灾害主动防控。围绕爆破动力诱发裂隙岩体破坏突水机理与过程控制,本研究采用理论与模拟试验相结合的研究方法,提出了岩体爆破物理模拟与数值试验方法,建立了爆破动力扰动下隔水岩体破坏突水判据和防突最小安全厚度计算方法,系统剖析突水动力灾变演化过程,建立了考虑爆破扰动作用的突涌水过程调控机制,获得以下成果。（1）基于高压脉冲致裂原理与岩体爆破冲击理论,建立了炸药质量与非炸药式激发能量关联关系,提出了高压脉冲致裂定量模拟爆破动力的方法,破解了以往无法精确模拟爆破动力的难题。基于离散元颗粒动力接触膨胀荷载法与动刚度计算方法,引入爆炸正弦应力波加载方法,并通过叠加原理动态更新计算过程,建立了裂隙岩体三维爆破模拟方法。采用二维管道域模型对预制裂隙施加恒定水压力,并与爆炸荷载耦合作用,实现了爆炸冲击作用下含水裂隙的扩展模拟。针对不同裂隙初始水压力、爆炸荷载条件,开展了单次与循环爆破作用下裂隙岩体破坏过程模拟,揭示了爆破动力-水压作用下的裂隙岩体变形破坏规律。（2）基于爆破动力物理模拟试验方法,研制了含水裂隙动力损伤性能测试系统,由爆破动力模拟与测试装置、裂隙内水压加载与监测装置、内裂隙损伤与外裂缝扩展监测装置组成,实现了含水裂隙动力损伤测试的定量表征。针对不同爆破强度、裂隙初始水压、加载围压和爆破距离试验条件下的大尺度类岩石试件,开展了多组含水裂隙与干燥裂隙爆破动力损伤对比试验,发现了爆破诱发含水裂隙水压内升与应变振荡现象。相同初始水压下,水压内升幅值随爆破强度增大呈对数型增长,而对于动态应变幅值则呈S型增长。相同爆破强度下,水压内升幅值随初始水压增大呈S型增长,而对于动态应变幅值则呈指数型增长。随着爆破距离增加,水压内升幅值和动态应变幅值均呈反比例降低。随着加载围压的增大,裂隙水压内升与动态应变幅值均呈指数型增长。（3）对于有限边界方形试件,裂隙内水压较低时,唯有单次大当量爆破才能导致爆心处新生裂纹即刻贯通至含水裂隙。裂隙内水压较高时,单次大当量爆破会导致爆生裂隙与预制裂隙瞬时贯通并延伸至边界。爆破冲击诱发的裂隙内水压内升导致裂隙岩体有效应力改变,进一步影响岩体应力分布状态,促使含水裂隙萌生、起裂、扩展与贯通,并影响着含水裂纹的扩展模式。（4）基于裂隙岩体细观破坏特征分析,建立了反映岩体内部不均质性诱发的局部渐进破坏应力-渗流耦合模型。基于含水裂隙动力扩展模型,计算爆破-水压作用下裂隙压剪与拉剪动态应力强度因子,建立了隧道裂隙岩体动力破坏突水判据,提出了基于安全系数的隧道施工安全指导方法。基于裂隙岩体爆破动力模拟试验新认知,提出了隧道防突结构破坏的科学分区:开挖破坏区、渗透破坏区和层裂破坏区,揭示了裂隙岩体渐进破坏力学机制。（5）开挖破坏区受爆破扰动、卸荷以及原始损伤累积影响,通过计算由岩体波速降低率得到的强度折减系数来动态修正岩体扰动系数,建立了考虑循环爆破动力扰动的开挖破坏区厚度计算方法。爆炸应力波传播至前方充水溶洞等灾害源边界时,临空面岩体产生拉破坏,致使临近的防突岩体呈现明显的层裂破坏区,考虑爆炸应力波反射作用,建立了爆破扰动、水压作用下层裂破坏区厚度的计算方法。防突岩体中间为渗透破坏区,受富含水的层裂破坏区的强渗透影响出现塑性破坏区域,基于渗流微分方程和平衡微分方程,建立了层裂区水压传递下的渗透破坏区计算方法。上述分区均有效考虑了爆破动力扰动,通过叠加计算来确定隧道防突最小安全厚度,解决了以往分区未全部考虑爆破影响和计算值偏保守的问题,对类似隧道施工安全具有重要指导作用。（6）基于隧道工程地质信息判识与风险动态评估信息,融入防突结构性能评估与以光纤激光微震为载体的多元信息融合监测,提出了四阶段施工动态决策模型:地质基础判识→突水概率评估→防突性能分析→危害量级评判。利用综合权重确定方法得到突涌水主控因素,基于D-S证据理论融合分析,构建了多指标施工决策模型与决策标准。以防突结构性能调节为目标,针对不同灾害源与隧道未来开挖轮廓范围位置关系,建立了防突结构性能过程调控模型,实现了重大突涌水灾害的过程分析与科学决策。
袁芝斌[4]（2021）在《大红山铜矿深部巷道围岩动态破碎耗能规律研究》文中指出随着矿产资源开采往深部发展,岩体所处的岩石力学环境发生了改变,深部巷道安全稳定以及高效掘进面临严重的考验。为研究深部巷道围岩在动荷载下能量传递与破碎块度分形之间的规律,本文依托于横向课题《巷道掘进爆破残药控制关键技术研究》研究内容之一“巷道围岩动力学特性研究”,以大红山巷道围岩白云石大理岩和石榴黑云片岩为研究对象,根据地应力监测结果,借助SHPB试验装置,开展常规单轴动荷载试验与三维动静组合加载试验,研究白云石大理岩与石榴黑云片岩能量传递规律与破碎块度分形规律,并探究了不同加载条件下的岩石破碎分形维数与耗能规律,发现大红山巷道围岩白云石大理岩与石榴黑云片岩动态破碎耗能具有相似规律。主要结论如下:常规单轴荷载与三维动静组合相同静载（白云石大理岩σz=30MPa、σw=14Mpa,石榴黑云片岩σz=40MPa、σw=20Mpa。）不同动载下,随着应变率增加,岩石反射能、透射能及吸收能增加,能量反射占比增加,能量透射占比与能量吸收占比减小,岩石应力峰值增加。对冲击破碎岩石进行筛分后发现,应变率增加,岩石破碎平均粒径特征值减小,分形维数减少。探究分形维数与耗能关系得到:分形维数与入射能量密度对数之间呈正相关,具体关系为:常规单轴荷载下白云石大理岩D=1.961g（WI/V）+1.50;石榴黑云片岩D=1.911g（WI/V）+1.48;三维固定静载（白云石大理岩σσz=30MPa、σw=14Mpa,石榴黑云片岩σz=40MPa、σw=20Mpa。）不同动载下白云石大理岩D=5.791g（WI/V）-3.02;石榴黑云片岩D=3.611g（WI/V）-0.79。三维动静组合固定动载（冲击气压1.6MPa）不同静载下,随着埋深（轴-围压）的增加,岩石反射能占比与吸收能占比减小,透射能占比增加,岩石应力峰值增大。破碎块度分形规律为:岩石破碎平均粒径特征值随着埋深（轴-围压）增加而增加,分形维数随着埋深（轴-围压）的增加而减少。表明,相同爆破能量下,随着埋深（轴-围压）增加,岩石吸收能量减小,岩石破碎块度增大。
赵涛[5]（2021）在《冻结裂隙岩体力学特性及冲击动力学响应研究》文中认为随着我国“一带一路”倡议的推进,国家大量基础设施的建设正在或将在环青藏高原边缘区和新疆天山山脉等高寒地区进行。高寒地区岩体长期处于冻结状态,冻结岩体的力学特性以及在冲击动力荷载作用下的损伤扩展、破坏行为是决定寒区岩体工程施工安全的关键因素。岩体内部含有大量的孔隙、裂隙等初始缺陷,造成岩体结构的复杂性;加之环境因素和施工扰动影响的多样性,导致冻结岩体的静、动态力学特性、力学本构关系、损伤破坏机制等关键问题尚无明确解答,严重制约了寒区岩石工程的优化设计与安全施工。本文以完整砂岩和裂隙砂岩为研究对象,采用室内试验、理论分析和数值模拟相结合的方法,研究了冻结完整和冻结裂隙砂岩的力学特性、冻结强化效应及主控机制、冲击压缩及劈裂破坏特性。分析了冻结完整砂岩和裂隙砂岩强度、变形特性随冻结温度及裂隙倾角的变化规律,揭示了冻结强化效应的宏-细观机制,研究了冲击荷载作用下冻结裂隙砂岩的损伤破裂特性;并通过数值模拟研究冻结裂隙砂岩在冲击压缩及劈裂荷载作用下内部的应力分布、应力传播等过程;最后,基于颗粒增强理论和宏-细观损伤理论,建立了考虑宏-细观初始损伤的动态损伤本构模型,并对冻结裂隙砂岩动态破坏关键影响因素进行了分析。通过上述研究,主要得到以下结论:（1）冻结完整砂岩的单轴抗压强度、抗拉强度和弹性模量均与冻结温度呈负相关关系,但其变化速率在不同温度区间内差异性显着。常温状态下试样中存在自由水、毛细水和吸附水。随着冻结温度的降低,未冻水含量先快速降低,后缓慢降低。温度从0℃降至-4℃时,未冻水含量快速降低,孔隙中冰含量快速增大,冰对砂岩骨架的支撑作用使得其强度快速升高。单轴抗压强度主要受未冻水膜厚度和冻胀的影响。（2）冻结裂隙砂岩的压缩强度及弹性模量随裂隙倾角的增大呈先减后增的趋势,裂隙倾角为30°时其强度最小,且达到声发射峰值振铃计数的时间最晚。冻结裂隙砂岩的起裂角随裂隙倾角的增大而减小;起裂应力与起裂时间随裂隙倾角的变化趋势,均为先减小后增大。冻结对裂隙砂岩具有显着的强化作用,随着裂隙倾角的增加,冻结强化包括对裂隙的支撑作用、冰-岩界面胶结作用及对裂隙端部应力集中效应的缓解。（3）冻结裂隙砂岩试样的动态压缩强度随温度的降低而增大。裂隙砂岩试样动态压缩强度在0℃～-8℃之间增长速率较小。冻结裂隙砂岩试样动态压缩强度随着裂隙倾角的增大呈现出先减小后增大的趋势,除0℃外,其它温度下均在45°时强度出现拐点。冲击荷载下,不论裂隙倾角的大小,首先发生破坏的是裂隙冰,而后岩石基质发生破坏;0°、15°、30°试样基本保持完整,只有端面一小部位出现了破坏;45°、60°、75°和90°试样出现了贯穿试样的宏观裂纹,且裂纹大多为沿着初始裂隙的尖端进行扩展和贯通的,且存在平行于压应力方向的张拉破坏和与压应力呈一定夹角的剪切破坏,属于混合破坏模式。（4）冻结裂隙砂岩的动态劈裂强度均随着温度的降低而增大,近似呈指数关系。不同倾角冻结裂隙砂岩的动态劈裂破坏模式有共同特征也有显着差异。共同特征包括:①裂隙起裂都发生于加载端一侧初始裂隙端部附近,且均为拉伸裂纹;②在试样破坏过程中裂隙冰与两侧岩石均发生脱粘破坏。差异主要体现在:①当倾角较小时,试样的破坏由拉伸裂纹的扩展控制,表现为垂直于加载方向的拉伸破坏;而当倾角较大时,拉伸裂纹和剪切裂纹共同控制试样的破坏。②当倾角较小时,裂隙冰与岩石界面为拉伸脱粘破坏,且发生于加载初期;当倾角较大时,裂隙冰与岩石界面为剪切破坏,且发生于试样整体破坏之前。冻结作用对裂隙砂岩的动态劈裂强度具有显着的强化效应。（5）基于试验测试结果,将裂隙砂岩认为兼具宏观裂隙与微细观缺陷的复合损伤材料;并基于颗粒增强微细观损伤、宏观损伤组合模型基础理论,构建考虑细观损伤的冻结裂隙砂岩动态本构模型。同时考虑宏观缺陷的影响作用,提出了冻结裂隙砂岩动态本构模型方程;并通过不同冻结温度、不同裂隙倾角的冻结裂隙砂岩试验曲线与本构模型结果对比分析验证本构模型效果;最后,探究裂隙倾角、冻结温度对冻结裂隙砂岩力学指标的影响特征,发现:①裂隙倾角对冻结裂隙砂岩动态强度具有显着控制作用,随裂隙角度增大,均呈现“U”型发育特征,而随着裂隙倾角增大,动态压缩强度出现一定差异性现象,其与未冻水重力作用运移析出有关;②随着冻结温度的降低,动态压缩强度呈现整体增长的趋势,待进入完全冻结阶段后强度快速增加。
杨旭风[6]（2021）在《基于近场动力学的宏观孔隙岩石动力损伤演化与破裂模拟》文中认为爆炸荷载作用下宏观孔隙岩体中应力波的衰减规律、动力损伤演化机理和裂纹扩展过程一直是岩体工程中热点研究问题。本文以宏观孔隙岩体的动态损伤演化及其裂纹扩展为研究主线,利用蒙特卡罗方法进行孔隙随机投放并生成宏观孔隙模型,依据键型近场动力学以及Fortran编程实现数值计算;采用理论分析、实验和数值模拟相结合的研究方法;对宏观孔隙岩石损伤演化与破裂过程进行了模拟与研究分析,主要完成如下工作:对孔隙试件进行单轴压缩试验并结合数值模拟,依据实验数据和PD数值模拟结果,明确了宏观孔隙率对宏观孔隙岩石材料力学性能的影响显着,随着宏观孔隙率的增加,试样的密度、抗压强度、弹性模量以及纵波波速不断降低;同时,孔隙粒径的大小对岩体的力学性能也有显着影响。为探究动态荷载作用下宏观孔隙岩石的裂纹萌发与扩展扩展规律,开发有关键型近场动力学数值计算程序,以此计算爆炸荷载作用下宏观孔隙岩石损伤分布。研究了钻孔爆破下孔隙岩体的动态损伤及裂纹扩展,PD数值模拟与实验均表明:合理的孔隙粒径与宏观孔隙率确保介质强度的同时有助于消耗爆炸能量,降低了应力波在介质中的进一步破坏作用,控制主裂缝数量与长度。在岩土轮廓爆破工程中,需要准确控制爆破主裂纹的萌发及扩展,获得完整的断裂剖面并保证岩体的稳定;本文基于PD理论数值模拟并结合相关试验,分析了多孔爆破、预制裂隙倾角、宏观孔隙等因素对裂纹起裂角、裂纹扩展长度的影响,结论表明:在单孔爆破中,当入射角θ小于75°,裂隙尖端衍生的翼型裂纹起裂角随着入射角θ的增大而增大。在双孔爆破中,当预制裂隙倾角小于90°,随着预制裂隙倾角的增大,爆生主裂纹向预制裂隙扩展趋向平行于两炮孔连线,能得到平整的光滑轮廓面。当宏观孔隙率与预制裂隙同时对裂纹扩展起作用时,宏观孔隙率对裂纹扩展起到决定作用。
肖永刚[7]（2021）在《高寒边坡岩体采动响应与多场耦合时效致灾过程研究》文中研究说明在我国西部高海拔寒区,反复的冻融循环造成岩体物理力学性能不断劣化,严重影响岩体工程的稳定性,随着高寒地区工程建设的进行,冻融灾害问题日益受到重视,开展高寒地区露天矿岩质边坡岩体损伤劣化及时效致灾机理研究既有理论意义又有工程应用价值。本文以新疆和静县备战铁矿挂帮矿边坡为工程背景,采用理论分析、现场探测、室内试验以及数值模拟的综合研究方法,研究高寒边坡岩体采动响应与多场耦合时效致灾过程,获得的主要成果如下:（1）采集备战铁矿东边坡凝灰岩岩样,进行了冻融循环试验、单轴压缩、三轴压缩岩石力学试验和声发射监测试验,研究了高寒边坡凝灰岩在循环加卸载、稳轴压卸围压以及常规应力路径条件下的变形破坏特征,揭示了冻融循环和不同应力路径对岩石损伤破裂的结构劣化及灾变机理。（2）对凝灰岩岩样进行0、20、40、60和80次冻融处理后,通过SHPB试验系统进行了三种不同冲击气压作用下频繁冲击动力扰动试验,获得了冻融凝灰岩试样频繁冲击下的动力学特性,通过超高速照相机以及试验后CT扫描,揭示了冻融凝灰岩在频繁冲击荷载下的宏细观破坏机制。（3）采用NUBOX-6016型智能振动监测仪对备战铁矿挂帮矿边坡进行振动监测,通过萨道夫斯基公式拟合出了边坡爆破振动传播规律,建立了备战铁矿挂帮矿边坡数值模型,分析了挂帮矿边坡在露天爆破振动下的应力、应变和振动速度等动力响应特征,揭示了露天爆破对挂帮矿边坡的影响规律。（4）基于三维激光扫描研究了东帮矿山边坡岩体结构面和结构体空间形态和分布规律;通过考虑冻融劣化效应修正了岩体广义霍克-布朗强度准则中的参数,建立了霍克-布朗冻融损伤强度破坏准则,实现了岩体强度参数随冻融循环次数劣化的时效过程,将修正模型导入COMSOL Multiphysics多物理场分析软件;考虑水冰相变,基于能量守恒方程、质量守恒方程和应力平衡方程建立岩石THM耦合模型,建立了备战铁矿挂帮矿边坡三维地质力学模型,研究了备战铁矿挂帮矿边坡的采动响应及在多场耦合作用下的时效破坏过程。
周昱程[8]（2021）在《滨海环境中超深井井壁混凝土力学性能及微细观结构特征》文中研究表明人类使用的80%以上物质均源自矿业,矿产资源是国家经济发展的重要物质基础。但是,经过数百年的开采,地球表面的资源已经濒临枯竭。理论上,地球的成矿空间分布从地表至地下10,000 m,因此向地球深部进军是我们必须要解决的战略科技问题。但是,深部地层“高应力、高渗透压、高地温和强腐蚀”的环境特点对工程提出了前所未有的挑战。作为矿井安全的咽喉,井壁混凝土的选择是地下工程的重中之重。本文围绕中国东部滨海正在建设的纱岭金矿,根据现实地下环境设计并研发一种由石英砂、微丝纤维和纳米硅灰等组成的高强度、高韧性水泥基材料（High strength and toughness cementitious composites,简称 HSTCC）,探明不同种类混凝土的冲击倾向性特征,明确典型种类混凝土受静、动力荷载作用下的破坏模式、能量特征和损伤程度,揭示相应硬化净浆受温度—复合盐耦合影响下的物相变化和破坏机理,通过探测受环境影响后的硬化净浆中C-（A）-S-H的结构形态以及纳米尺度力学性能反演宏观性能特征。取得的创新成果如下:（1）混凝土具有与岩石一样,能够积蓄变形能并产生冲击破坏的性质,称为混凝土的冲击倾向性。对不同强度等级、掺量和种类纤维混凝土进行抗压强度、劈裂抗拉强度、弹性能量指数、冲击能量指数、动态破坏时间和脆性指数测定。结果表明:普通混凝土的抗压强度越高,冲击倾向性越强。纤维的掺入可以有效降低混凝土的冲击倾向性。HSTCC的相关冲击倾向性参数均最为优异,钢丝端钩型钢纤维混凝土次之。（2）采用单轴伺服压力机、声发射（AE）装置、分离式霍普金森压杆（SHPB）和超声检测分析仪研究C70普通高强混凝土（NHSC）、C70钢纤维混凝土（SFRC）和HSTCC三种典型种类井壁混凝土在静载和动载作用下的破坏模式与能量演化特征。结果表明:在静载条件下,NHSC中多条裂纹的汇合形成一个贯通裂纹,而在动载作用下,破坏时释放的弹性能会造成巨大的损伤。SFRC中纤维的存在使单个裂缝分割成多个扩展方向,在混凝土中掺入纤维是一种有效的耗能方式。HSTCC具有较强的抗冲击能力,它可以通过自身的结构特征储存裂纹,耗散能量,并保证其完整性。（3）通过X射线衍射（XRD）、热重（TG）和扫描电子显微镜（SEM）等微观定量方法研究了硬化净浆的物相组成、形貌和孔结构特征,并计算了水化程度（DoH）和火山灰反应程度（DoPR）,以表征SFRC和HSTCC在滨海超深井环境中的性能变化。结果表明:高强度、高韧性硬化净浆（HSTHP）相比较于高性能硬化净浆（HPHP）,其早期的DoH和DoPR很低,而受深部高地温影响后DoH和DoPR上升极为明显,这有利于HSTCC的抗渗性和耐久性。SFRC的失效原因复杂,其可能主要是由于水化氯铝酸盐（Friedel盐）的结晶压力诱发的,而导致最终的强度退化。（4）采用29Si和27Al固体核磁共振（NMR）,SEM和纳米压痕技术研究硬化净浆中C-（A）-S-H的分子结构特征,元素变化和纳米尺度力学性能。结果表明:HSTHP受60℃和复合盐环境影响后C-（A）-S-H平均主链长达7.19,Ca/Si大幅降低及高密度和超高密度凝胶含量上升,其微观结构更加致密,宏观性能进一步提升。通过综上试验,HSTCC纱岭金矿进风井标高-1,120m的马头门处得以应用。本文的相关研究成果对于保障深部地下工程中作业人员的安全具有重要意义。
孙卓越[9]（2021）在《红庆河煤矿煤体动态力学特性试验研究》文中研究说明红庆河煤矿作为我国西部典型强动压矿井,近年来冲击事件频发,对矿井安全生产和经济效益产生极大影响。在红庆河煤矿冲击事件中,具有冲击倾向性的煤体为冲击地压提供了良好储能载体,大采深带来的高地应力提供了较高静载,顶板断裂提供了较强动载。本文以红庆河煤矿为研究背景,运用实验室试验、理论分析等手段,研究冲击倾向性煤体动态力学特性,目的在于探究冲击失稳破坏机理,也可为冲击地压防治提供理论支持。基于红庆河煤矿煤体受高静载和强动载共同作用,设计了三维动静组合加载方式,从强度与变形特征、能量耗散特征和破坏特征三方面研究冲击倾向性煤体在三维动静组合加载下的动态力学特性;基于红庆河煤矿受冲击事件发生前大量低幅值载荷频繁扰动和冲击事件发生时高幅值载荷单次冲击的特点,设计了“循环弱冲击+单次强冲击”的分级循环冲击加载方式,研究冲击倾向性煤体在分级载荷多轮次冲击作用下的动态力学特性;针对霍普金森压杆试验中缺乏研究冲击倾向性煤体合理试样长径比的现状,通过理论分析并对试验数据进行归纳总结,给出了冲击倾向性煤体的合理试样长径比。取得的主要成果有:（1）研究了三维动静组合加载下的应变率效应。动态峰值应力表现出明显的应变率效应,随应变率增加呈乘幂函数关系增长;动态峰值应变、动态最大应变均表现出明显的应变率效应,随应变率增加呈线性关系增长;动态割线模量和第二类割线模量均未表现出应变率效应。随入射能增加,反射能、透射能、破碎耗能均呈线性关系增长;试样破碎耗能随应变率增加呈乘幂函数关系增长;破碎耗能密度随冲击气压增加呈增大趋势。破坏形态具有显着的应变率效应,随应变率增加,试样破碎程度呈增大趋势。（2）将应变率效应与长径比效应解耦,研究了三维动静组合加载下的长径比效应。结果表明:相同应变率下动态峰值应力随试样长径比增加而增大,表现出与静态条件相反的长径比效应;相同应变率下动态峰值应变随试样长径比增加而减小,动态最大应变随试样长径比增加先减小后增大。随试样长径比增大,反射能在入射能中占比逐渐增加,透射能占比逐渐减小,破碎耗能占比基本在20%左右;对于同一冲击气压水平,破碎耗能密度随长径比增大而减小。破坏形态具有显着的长径比效应,随长径比增加,试样破坏形式由张拉破坏向压剪破坏演化。（3）基于应力均匀假定、动态应力平衡条件、动态力学参数离散性及试样加工难易度四个方面进行分析,给出霍普金森压杆试验冲击倾向性煤体合理试样长径比为0.8。（4）研究了分级循环冲击加载下的动态力学特性。循环弱冲击和单次强冲击动态峰值应力均随弱冲击次数增加而减小;割线模量随冲击次数增加呈降低趋势。累积弱冲击吸收能和单次强冲击吸收能均与弱冲击次数正相关;试样吸能效率与试样波阻抗密切相关;总破碎耗能随弱冲击次数增加而增大;破碎耗能平均占比在30%左右;试样破碎程度随弱冲击次数增加而逐渐增大,破坏形式由张拉破坏向张拉-压剪复合型破坏演化。
刘冰[10]（2021）在《动荷载下矿岩体与胶结充填体力学特性及工程应用研究》文中认为对复杂的破碎岩土体进行充填（注浆）,是岩土工程领域的一项常规加固技术,而在采矿工程领域采用的充填采矿法,则是充填加固技术的放大版,该方法巧妙地利用充填体的承力特性,通过充填体对开采矿体顶底板应力状态的有效改善,实现了充填体对矿石的置换。但由于采矿工程是集掘进、爆破、放矿等工艺为一体的复杂体系,矿岩体与充填体处于一种复杂的动力学环境,如何通过工程和工艺手段取得二者之间受力承载转换的平衡,始终是困扰此类矿山能否保证安全高效生产的技术难题。本文正是以山东金鼎铁矿充填采矿法为研究对象,为解决此类难题,结合矿山二步采控制爆破和矿岩体—充填体空间位置关系,对矿岩体和充填体在动荷载下的动力学特性展开了深入研究,并取得了如下创新性成果:1.定性（部分定量）建立了矿石品位与矿石动力学行为之间的响应关系,为落矿炮孔布置参数及装药结构的确定奠定了重要的理论和试验基础。落矿爆破与矿岩动力学特性紧密相关,本文采用霍普金森杆（SHPB）试验和高速数字图像相关技术（DIC）研究了该矿不同品位矿岩的动力学特性和断裂特征,建立了矿石动抗拉强度及断裂能与矿石品位的关系曲线,为合理选择爆破方案、优化爆破参数提供了试验依据。基于矿石矿物分布和裂纹类型的微观图像,采用脆性岩石模拟技术建立不同品位矿石的强度等效模型,提出了 SHPB巴西劈裂试验二维等效模拟方法,获得了不同品位矿石的细观模拟参数,为进一步研究动荷载下矿岩体力学响应特征和爆块形成机制提供了理论依据和模拟参数。2.确立了动荷载下充填体分层界面强度削弱与其耗能效应之间的动力学关系,理论及试验结果可作为爆破荷载下充填体损伤评估的重要依据。由于矿山爆破较为频繁,针对大体积充填体内多次充填形成的分层弱面,开展了预制分层弱面充填体试件的动力特性和破裂特征研究。动抗压强度和碎块动能计算表明分层弱面对充填体试件强度具有明显的削弱作用,碎块动能与试件吸收能比值超过20%,远超经验公式计算结果。分层弱面张开度—时间曲线显示碎块动能较高与试验早期分层弱面张开产生初速度相关,该过程极大削弱了预制分层弱面充填体试件的整体强度和承载能力。为获得分层弱面模拟参数,参考节理岩体的等效岩体技术,采用SJM接触模拟分层弱面力学行为,为进行大体积充填体力学模拟和评估动荷载下充填体损伤程度提供了参考依据。3.提出了一种新的二步采矿控制爆破扇形孔布置及孔深确定的设计准则,按照该准则实施爆破,可保证充填体强度在不被显着削弱的前提下,有效实现高效开采与安全生产之间的平衡。近充填体矿房（二步采矿房）的控制爆破技术是金鼎铁矿完成增产任务中面临的技术难题。本文基于矿石和充填体动力学试验和数值模拟,建立动荷载下矿岩体—充填体协同模型,采用裂纹密度聚类方法定量化描述动荷载下充填体损伤程度。通过建立经济—安全平衡条件下的综合评价模型,采用响应面分析方法,对矿石品位、扇形孔底部—充填体间距和充填体龄期三种影响因素及交互作用进行显着性检验,提出了兼顾经济价值和采矿安全的二步采矿控制爆破参数计算方法和设计准则,控制充填体损伤的同时,又实现了回采高品位矿石、降低矿石损失率的目标。本文所取得的创新性成果已在山东金鼎铁矿得到了成功应用和推广,并获得了良好的应用效果。
二、冲击荷载作用下岩石破裂损伤的耗能规律（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、冲击荷载作用下岩石破裂损伤的耗能规律（论文提纲范文）
（1）深部高地应力条件下采场围岩损伤机理与稳定性分析（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 研究背景及问题 |
| 2.1 深部的定义和岩石力学特性 |
| 2.1.1 深部的定义 |
| 2.1.2 深部岩石的力学特征 |
| 2.1.3 深部岩石的力学研究中问题 |
| 2.2 动静荷载组合作用下岩石损伤过程研究 |
| 2.2.1 循环冲击荷载下岩石的力学特性研究 |
| 2.2.2 循环冲击荷载下岩石的能量耗散研究 |
| 2.3 循环冲击条件下岩石的损伤研究 |
| 2.3.1 岩石材料的损伤理论 |
| 2.3.2 损伤理论在循环冲击中的应用 |
| 2.4 问题的提出 |
| 2.5 研究内容和技术路线 |
| 2.5.1 研究内容 |
| 2.5.2 研究方案 |
| 2.5.3 技术路线 |
| 3 原岩应力和基础力学参数测试 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 工程概况 |
| 3.2.1 水文地质 |
| 3.2.2 开采方式 |
| 3.3 原岩应力测量 |
| 3.3.1 测量仪器及测量步骤 |
| 3.3.2 测量结果 |
| 3.4 岩石基础物理力学参数测定 |
| 3.4.1 密度试验 |
| 3.4.2 巴西劈裂试验 |
| 3.4.3 单轴压缩及变形试验 |
| 3.4.4 岩石变角抗剪试验 |
| 3.4.5 波速试验 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 不同围压和不同循环冲击荷载条件下花岗岩的损伤机理 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 围压条件下的循环冲击试验研究 |
| 4.2.1 试验原理 |
| 4.2.2 样本采集和试件制备 |
| 4.2.3 试验设备 |
| 4.2.4 波形的选择和修正 |
| 4.2.5 试验过程 |
| 4.3 试验结果及分析 |
| 4.4 动态力学性质 |
| 4.4.1 应力-应变曲线特征 |
| 4.4.2 应力-应变演化 |
| 4.4.3 峰值应力演化 |
| 4.4.4 应变率演化 |
| 4.4.5 弹性模量演化 |
| 4.5 循环冲击过程中的能量演化 |
| 4.6 能量的吸收与应变率的关系 |
| 4.6.1 能量吸收率随应变率演化的过程 |
| 4.6.2 能量吸收的应变率效应 |
| 4.7 循环冲击中吸收能的演化 |
| 4.7.1 吸收能随着冲击次数的演化 |
| 4.7.2 吸收能量的累积 |
| 4.8 反射能和透射能的演化 |
| 4.8.1 透射能的演化 |
| 4.8.2 反射能的演化 |
| 4.9 本章小结 |
| 5 花岗岩循环冲击损伤中应力阈值的确定 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 考虑孔隙率的本构模型 |
| 5.3 基于能量吸收的应力阈值的确定方法 |
| 5.4 两个重要阈值的演化 |
| 5.5 循环冲击损伤类型的划分 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 基于能量耗散的循环冲击损伤演化类型及其方程建立 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 损伤变量 |
| 6.2.1 损伤变量的定义方法 |
| 6.2.2 基于能量耗散的损伤变量计算 |
| 6.3 强损伤累积型冲击的损伤变量 |
| 6.3.1 Logistc方程 |
| 6.3.2 强损伤累积型冲击损伤变量方程 |
| 6.4 弱损伤累积型冲击损伤变量方程 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 深部开采围岩的稳定性分析与采场参数优选 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 岩石力学参数折减 |
| 7.3 爆破作用损伤深度的确定和等效强度折减 |
| 7.4 模型的建立 |
| 7.5 不考虑强度弱化区的开采过程稳定性分析 |
| 7.6 不同矿房截面尺寸的开采过程稳定性分析 |
| 7.6.1 9m~*9m截面矿房开采过程稳定性分析 |
| 7.6.2 6m~*6m截面矿房开采过程稳定性分析 |
| 7.6.3 12m~*12m截面矿房开采过程稳定性分析 |
| 7.7 构筑免压拱方式下的开采稳定性分析 |
| 7.7.1 构筑54m跨度免压拱开采过程稳定性分析 |
| 7.7.2 构筑27m跨度双免压拱开采过程稳定性分析 |
| 7.8 本章小结 |
| 8 结论与创新点 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（2）动载作用下损伤砂岩的力学特性与破裂特征（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 岩石损伤的表征 |
| 1.2.2 损伤岩石的力学性能研究 |
| 1.2.3 爆炸荷载作用下损伤岩体的破裂特征研究 |
| 1.2.4 目前研究存在的不足 |
| 1.3 研究内容与研究方法 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究目标 |
| 1.3.3 研究方法 |
| 1.3.4 技术路线 |
| 2 动态荷载作用下损伤岩体的能量演化与破裂特征理论 |
| 2.1 受载岩体的损伤表征 |
| 2.1.1 受载岩体的损伤力学模型 |
| 2.1.2 受载岩体的速度结构演化 |
| 2.2 冲击荷载作用下损伤岩体的能量演化 |
| 2.3 爆炸荷载作用下损伤岩体的破裂特征 |
| 2.3.1 爆炸荷载作用下岩体的破裂特征 |
| 2.3.2 爆炸荷载作用下损伤岩体的破裂特征 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于声发射检测受载砂岩的损伤、破裂与速度结构演化 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 试验方案 |
| 3.3 试验过程 |
| 3.3.1 试件的制备 |
| 3.3.2 砂岩的孔隙率 |
| 3.4 单轴荷载作用下砂岩的损伤与破裂模式 |
| 3.4.1 试验装置与试验过程 |
| 3.4.2 砂岩的强度 |
| 3.4.3 单轴荷载作用下砂岩的声发射特性 |
| 3.4.4 单轴荷载作用下砂岩的破裂模式 |
| 3.4.5 单轴荷载作用下砂岩的量化损伤 |
| 3.5 单轴荷载作用下损伤砂岩的速度结构演化 |
| 3.6 循环荷载作用下受载砂岩的声发射信号特征 |
| 3.6.1 试验设备与试验过程 |
| 3.6.2 试验结果与分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 冲击荷载作用下损伤砂岩的能量演化与破碎特征 |
| 4.1 损伤砂岩的冲击动力学试验 |
| 4.1.1 试件的制备 |
| 4.1.2 试验装置与试验过程 |
| 4.2 基于CT扫描砂岩损伤的表征 |
| 4.3 冲击荷载作用下损伤砂岩的强度变化和能量演化 |
| 4.3.1 动态应力平衡验证 |
| 4.3.2 损伤砂岩的动态抗压与劈裂抗拉强度分析 |
| 4.3.3 冲击荷载作用下损伤砂岩的能量演化 |
| 4.4 冲击荷载作用下损伤砂岩的裂纹扩展 |
| 4.4.1 冲击荷载压缩作用下损伤砂岩的裂纹扩展和走势 |
| 4.4.2 冲击荷载劈裂作用下损伤砂岩的裂纹扩展和走势 |
| 4.5 冲击荷载作用下损伤砂岩的破碎特征与几何分形 |
| 4.5.1 冲击荷载作用下损伤砂岩的破碎特征 |
| 4.5.2 冲击荷载作用下破碎岩块的几何分形 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 爆炸荷载作用下损伤岩体的破裂特征与CT成像 |
| 5.1 爆炸荷载作用下损伤砂岩的破裂特征试验 |
| 5.1.1 试件的制备 |
| 5.1.2 试验设备与试验过程 |
| 5.2 损伤砂岩的表征 |
| 5.3 爆炸荷载作用下损伤砂岩的破裂特征 |
| 5.4 爆炸荷载作用下损伤砂岩的CT成像 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及在校期间主要科研成果 |
| 作者简介 |
| 攻读博士学位期间主要的科研成果 |
（3）爆破动力诱发裂隙岩体破坏突水机理与过程调控方法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景与研究意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 突涌水灾变演化机理方面 |
| 1.2.2 爆破试验与模拟方法方面 |
| 1.2.3 防突安全厚度计算方面 |
| 1.2.4 隧道突涌水灾害控制方面 |
| 1.2.5 发展趋势与存在问题 |
| 1.3 主要内容与创新点 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.3.3 创新点 |
| 第二章 爆破冲击物理模拟试验与数值模拟方法 |
| 2.1 爆破冲击物理模拟试验方法 |
| 2.1.1 爆破动力模拟试验装置 |
| 2.1.2 爆破动力定量模拟方法 |
| 2.1.3 干燥裂隙扩展试验研究 |
| 2.2 爆破动力离散元数值模拟方法 |
| 2.2.1 爆破离散元模拟分析方法 |
| 2.2.2 爆破模拟参数取值与标定 |
| 2.2.3 二维裂隙扩展数值模拟结果 |
| 2.2.4 三维裂隙扩展数值模拟结果 |
| 2.3 裂隙扩展试验与模拟结果对比分析 |
| 2.3.1 单裂隙扩展对比分析 |
| 2.3.2 交叉裂隙扩展对比分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 爆破冲击下岩体裂隙水压内升机制 |
| 3.1 含水裂隙岩体爆破冲击模拟试验 |
| 3.1.1 含水裂隙动力损伤性能测试系统 |
| 3.1.2 爆破模拟试验设计与实施过程 |
| 3.2 爆破冲击下裂隙水压动态响应规律 |
| 3.2.1 单次爆破冲击下水压内升规律 |
| 3.2.2 水压内升机制影响因素分析 |
| 3.2.3 循环爆破作用下水压变化特征 |
| 3.3 爆炸冲击下应力波响应规律 |
| 3.3.1 能量特征与破裂信号分析 |
| 3.3.2 岩体震动速度响应规律 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 爆破冲击下含水裂隙岩体变形机制 |
| 4.1 单次爆破冲击下裂隙岩体变形规律 |
| 4.1.1 爆破冲击下裂隙动态扩展规律 |
| 4.1.2 爆破冲击下动态应变变化特征 |
| 4.1.3 应变振荡变化影响因素分析 |
| 4.2 循环爆破作用下岩体损伤演化规律 |
| 4.2.1 循环爆破冲击下裂隙扩展规律 |
| 4.2.2 循环爆破冲击下应变变化规律 |
| 4.3 含水裂隙岩体动力破坏离散元模拟 |
| 4.3.1 含水裂隙扩展离散元模拟程序 |
| 4.3.2 含水裂隙岩体动力破坏模拟结果 |
| 4.3.3 循环爆破下裂隙扩展模拟分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 爆破扰动下裂隙岩体动力破坏突水机理 |
| 5.1 裂隙岩体渐进破坏应力-渗流耦合模型 |
| 5.1.1 细观破坏模型基本假定 |
| 5.1.2 裂隙岩体渐进破坏模型 |
| 5.1.3 模型论证分析与验证 |
| 5.2 裂隙岩体动力破坏突水临灾判据 |
| 5.2.1 含水裂隙动力破坏力学模型 |
| 5.2.2 含水裂隙拉剪破坏判据 |
| 5.2.3 含水裂隙压剪破坏判据 |
| 5.3 突涌水灾害演化过程分析 |
| 5.3.1 裂隙岩体渐进破坏过程 |
| 5.3.2 爆破扰动下防突结构破坏分区 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 钻爆法隧道突涌水防突最小安全厚度 |
| 6.1 爆破冲击下围岩扰动破坏区范围 |
| 6.1.1 爆轰压力及应力波衰减规律 |
| 6.1.2 爆破冲击下扰动破坏区计算方法 |
| 6.1.3 围岩扰动破坏区范围影响因素分析 |
| 6.2 循环爆破作用下扰动破坏区范围 |
| 6.2.1 基于爆破扰动系数D的H-B准则修正 |
| 6.2.2 循环爆破作用下扰动破坏区计算方法 |
| 6.2.3 循环扰动破坏区影响因素分析 |
| 6.3 爆炸应力波作用下层裂破坏区范围 |
| 6.3.1 爆炸应力波反射作用机制 |
| 6.3.2 层裂破坏区范围计算方法 |
| 6.4 渗流作用下渗透破坏区范围 |
| 6.4.1 渗透破坏区范围计算方法 |
| 6.4.2 渗透破坏区范围影响因素分析 |
| 6.5 防突最小安全厚度计算分析 |
| 6.5.1 掌子面扰动破坏区计算验证 |
| 6.5.2 层裂破坏区与渗透破坏区计算验证 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 爆破诱发突水灾害施工决策与过程调控 |
| 7.1 钻爆法隧道突水灾害控制决策指标 |
| 7.1.1 不良地质因素统计分析 |
| 7.1.2 爆破开挖施工信息分析 |
| 7.1.3 岩体多元信息指标分析 |
| 7.1.4 施工决策指标体系 |
| 7.2 隧道突涌水灾害安全施工决策方法 |
| 7.2.1 钻爆法隧道施工动态决策模型 |
| 7.2.2 决策指标综合权重确定方法 |
| 7.2.3 钻爆法隧道安全施工决策标准 |
| 7.3 钻爆法隧道突水灾害过程调控方法 |
| 7.3.1 突涌水灾害过程调控模型 |
| 7.3.2 爆破施工与防突性能调控因素分析 |
| 7.3.3 调控实施过程与调控措施 |
| 7.4 爆破诱发突水过程控制与工程验证 |
| 7.4.1 隧道工程基本概况 |
| 7.4.2 爆破施工调控结果分析 |
| 7.4.3 防突结构性能调控结果分析 |
| 7.4.4 突涌水动态调控验证分析 |
| 7.5 本章小结 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 博士期间参与的科研项目 |
| 博士期间发表的论文 |
| 博士期间申请的专利 |
| 博士期间获得的奖励 |
| 学位论文评痴及答辩情况表 |
（4）大红山铜矿深部巷道围岩动态破碎耗能规律研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 岩石动态力学特性研究现状 |
| 1.2.2 分形特性研究现状 |
| 1.2.3 岩石破碎能量耗散研究现状 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 研究技术路线 |
| 第二章 岩石冲击试验设计及分析方法 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 矿区工程地质概况 |
| 2.2.1 地层 |
| 2.2.2 构造 |
| 2.2.3 285 中段地应力分布 |
| 2.3 冲击试验装置及原理 |
| 2.3.1 试验装置 |
| 2.3.2 冲击试验原理 |
| 2.4 试验方案 |
| 2.4.1 试件制备 |
| 2.4.2 冲击试验标定 |
| 2.4.3 冲击试验冲击气压确定 |
| 2.5 岩石破碎块度分析方法 |
| 2.5.1 岩石破碎块度分形原理 |
| 2.5.2 岩石破碎分形维数与耗散能量关系 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 单轴冲击下岩石破碎耗能规律研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 常规单轴冲击试验结果 |
| 3.3 不同应变率下能量传递规律 |
| 3.3.1 能量时程曲线 |
| 3.3.2 能量分配规律 |
| 3.3.3 基于能量吸收的岩石动态力学变化规律 |
| 3.4 不同应变率下岩石破碎块度分形规律 |
| 3.4.1 岩石宏观破坏特性 |
| 3.4.2 不同应变率下块度分布特征 |
| 3.4.3 不同应变率下岩石破碎块度分形规律 |
| 3.5 单轴冲击下分形维数与耗散能量关系式的参数确定 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 三维动静组合加载下岩石破碎耗能规律研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 三维动静组合加载试验结果 |
| 4.3 不同冲击速度下围岩能量传递规律 |
| 4.3.1 能量分配规律 |
| 4.3.2 基于能量吸收对岩石动态力学性能影响规律 |
| 4.4 不同应变率下围岩试件破碎分形规律研究 |
| 4.4.1 试件宏观破坏特征 |
| 4.4.2 试件破坏块度分布特征 |
| 4.4.3 试件破坏块度分形规律 |
| 4.5 不同入射能下能量与块度分形规律 |
| 4.6 不同埋深下围岩能量传递规律 |
| 4.6.1 能量分配规律 |
| 4.6.2 不同埋深下能量吸收对岩石动态力学影响规律 |
| 4.7 不同埋深下围岩试件破碎分形规律研究 |
| 4.7.1 试件宏观破坏特征 |
| 4.7.2 试件破坏块度分布特征 |
| 4.7.3 破碎块度分形规律 |
| 4.8 三维加载下分形维数与耗散能量关系式的参数确定 |
| 4.9 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读硕士期间主要成果 |
（5）冻结裂隙岩体力学特性及冲击动力学响应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.2.1 冻结岩石力学特性研究现状 |
| 1.2.2 冻结裂隙岩体力学破坏研究现状 |
| 1.2.3 岩石动力学特性研究现状 |
| 1.2.4 裂隙岩体冲击动力学特性研究现状 |
| 1.2.5 冻结岩体动力学特性研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 技术路线 |
| 2 冻结砂岩力学特性与冻结效应 |
| 2.1 试验方案 |
| 2.1.1 试样选取与制备 |
| 2.1.2 基本物理参数测定 |
| 2.1.3 不同冻结温度下饱和砂岩强度测试 |
| 2.1.4 不同冻结温度下砂岩未冻水含量测试 |
| 2.2 不同冻结温度下饱和砂岩强度特性 |
| 2.2.1 不同冻结温度下砂岩应力应变曲线 |
| 2.2.2 冻结温度对砂岩强度的影响 |
| 2.2.3 冻结温度对砂岩弹性模量的影响 |
| 2.2.4 冻结温度对砂岩抗拉强度的影响 |
| 2.3 不同冻结温度下饱和砂岩受荷破坏模式 |
| 2.3.1 单轴压缩条件下的破坏模式 |
| 2.3.2 巴西劈裂条件下的破坏模式 |
| 2.4 冻结作用对砂岩力学特性的影响机制 |
| 2.4.1 饱和砂岩冻结过程中的未冻水含量变化 |
| 2.4.2 冻结完整砂岩强度与温度的关系 |
| 2.4.3 冻结作用对砂岩力学特性的效应影响机制 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 冻结裂隙砂岩静力学特性与主控机制 |
| 3.1 试验方案 |
| 3.1.1 试样选取与制备 |
| 3.1.2 试验装置 |
| 3.1.3 试验过程 |
| 3.2 常温下干燥裂隙砂岩压缩强度与破坏过程 |
| 3.2.1 不同裂隙倾角干燥试样强度及变形特征 |
| 3.2.2 不同裂隙倾角砂岩压缩破坏过程中的声发射特征 |
| 3.2.3 常温干燥裂隙砂岩压缩破坏过程分析 |
| 3.3 常温下饱水裂隙砂岩压缩强度与破坏过程 |
| 3.3.1 不同裂隙倾角饱水砂岩强度及变形 |
| 3.3.2 常温饱水裂隙砂岩压缩破坏过程中的声发射特征 |
| 3.3.3 常温饱水裂隙砂岩压缩破坏过程分析 |
| 3.4 冻结饱水裂隙砂岩压缩强度与破坏过程 |
| 3.4.1 不同裂隙倾角冻结饱水试样强度及变形 |
| 3.4.2 冻结饱水试样压缩破坏过程中的声发射特征 |
| 3.4.3 冻结饱水试样压缩破坏过程分析 |
| 3.5 含水(冰)状态对裂隙砂岩压缩破坏特性的影响 |
| 3.5.1 不同含水状态下裂隙砂岩压缩力学参数 |
| 3.5.2 含水状态对裂隙砂岩压缩破坏特征的影响机制 |
| 3.6 冻结作用对裂隙砂岩压缩破坏特性的影响机制分析 |
| 3.6.1 不同冻结温度下裂隙砂岩力学参数演化特性分析 |
| 3.6.2 冻结作用下裂隙砂岩损伤机制分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 冻结裂隙砂岩冲击压缩破坏特性与影响机制 |
| 4.1 冻结裂隙砂岩动态压缩实验 |
| 4.1.1 试验设备 |
| 4.1.2 SHPB冲击压缩试验理论 |
| 4.1.3 试样制备 |
| 4.1.4 裂隙砂岩动态压缩试验 |
| 4.2 冻结裂隙砂岩动态压缩力学特性 |
| 4.2.1 动态压缩试验应力平衡分析 |
| 4.2.2 冻结裂隙砂岩动态压缩应力应变曲线 |
| 4.3 冻结温度对裂隙砂岩动态压缩特性的影响 |
| 4.3.1 动态峰值应力的变化特征 |
| 4.3.2 动态弹性模量的变化特征 |
| 4.3.3 动态峰值应变的变化特征 |
| 4.4 裂隙倾角对裂隙砂岩动态压缩特性的影响 |
| 4.4.1 动态峰值应力的变化特征 |
| 4.4.2 动态弹性模量的变化特征 |
| 4.4.3 动态峰值应变的变化特征 |
| 4.5 冲击压缩应力分布状态模拟 |
| 4.5.1 材料本构模型及其参数选取 |
| 4.5.2 动态压缩数值模拟模型及参数选取 |
| 4.5.3 裂隙倾角动态压缩模拟分析 |
| 4.6 不同倾角冻结裂隙砂岩裂纹的成核、扩展与破坏 |
| 4.6.1 动态破坏过程分析 |
| 4.6.2 动态破坏形态分析 |
| 4.7 含裂隙冰应力波传播及裂隙扩展机制分析 |
| 4.7.1 含冰裂隙的应力波反射透射机制 |
| 4.7.2 冲击作用下含冰裂隙扩展机制 |
| 4.8 本章小结 |
| 5 冻结裂隙砂岩冲击劈裂破坏特性与影响机制 |
| 5.1 冻结裂隙砂岩冲击劈裂试验 |
| 5.1.1 实验设备 |
| 5.1.2 SHPB动态劈裂试验理论 |
| 5.1.3 试样制备 |
| 5.1.4 试验方案 |
| 5.2 冻结裂隙砂岩动态劈裂力学特性 |
| 5.2.1 动态劈裂试验应力平衡分析 |
| 5.2.2 冻结裂隙砂岩动态劈裂应力应变曲线 |
| 5.3 冻结温度对裂隙砂岩冲击劈裂特性的影响 |
| 5.3.1 动态抗拉强度的变化特征 |
| 5.3.2 动态弹性模量的变化特征 |
| 5.3.3 峰值应变的变化特征 |
| 5.4 裂隙倾角对裂隙砂岩冲击劈裂特性的影响 |
| 5.4.1 抗拉强度的变化特征 |
| 5.4.2 动态弹性模量的变化特征 |
| 5.4.3 峰值应变的变化特征 |
| 5.5 冲击劈裂应力分布模拟分析 |
| 5.5.1 冰体模型参数的选取 |
| 5.5.2 数值模型的建立 |
| 5.5.3 试样内部应力分布平衡过程 |
| 5.5.4 砂岩动态劈裂的应力传播过程 |
| 5.6 不同倾角冻结裂隙砂岩裂纹的成核、扩展与破坏 |
| 5.7 冻结作用对裂隙砂岩冲击劈裂特性的影响机制 |
| 5.8 本章小结 |
| 6 冻结裂隙砂岩动态损伤本构关系及影响因素分析 |
| 6.1 冻结裂隙砂岩动态损伤特性基础理论 |
| 6.1.1 颗粒增强微细观损伤理论 |
| 6.1.2 宏观损伤组合模型基础理论 |
| 6.2 考虑细观损伤的冻结砂岩动态本构模型构建 |
| 6.3 考虑宏观缺陷的冻结裂隙砂岩动态本构模型 |
| 6.4 冻结裂隙砂岩动态损伤本构模型的试验验证 |
| 6.5 冻结裂隙砂岩动态损伤模型关键参数影响特性分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（6）基于近场动力学的宏观孔隙岩石动力损伤演化与破裂模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 目前存在的问题和不足 |
| 1.4 本文研究内容及方法 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 研究方法及思路 |
| 1.4.3 本文的创新点 |
| 第2章 近场动力学理论与孔隙随机投放模型 |
| 2.1 近场动力学理论基础 |
| 2.2 基于键型非局部近场动力学理论 |
| 2.2.1 运动方程 |
| 2.2.2 近场动力学中的材料模型 |
| 2.2.3 数值计算方法 |
| 2.3 PD计算程序开发 |
| 2.4 孔隙随机投放算法 |
| 2.4.1 蒙特卡罗方法 |
| 2.4.2 随机数 |
| 2.4.3 孔隙随机投放的干涉判断 |
| 2.5 近场动力学的随机投放模型 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 基于PD算法的孔隙岩石单轴加载损伤演化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 孔隙岩石的单轴压缩实验 |
| 3.2.1 实验设备 |
| 3.2.2 试件的制备 |
| 3.2.3 实验结果与分析 |
| 3.3 孔隙岩石单轴压缩下近场动力学数值模拟 |
| 3.3.1 近场动力学模型的建立 |
| 3.3.2 计算参数 |
| 3.3.3 结果分析 |
| 3.4 单轴冲击荷载下孔隙岩石损伤演化的近场动力学模拟 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 宏观孔隙岩石爆破损伤演化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 宏观孔隙岩石爆破实验 |
| 4.2.1 宏观孔隙岩石实验试件制备 |
| 4.2.2 爆破过程中的动应变测试 |
| 4.2.3 动态应变信号分析 |
| 4.2.4 宏观孔隙岩石损伤演化及破裂试验结果分析 |
| 4.3 近场动力学数值计算及分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 岩石宏观孔隙与裂隙对轮廓面爆破的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 单孔爆破条件下岩石裂隙扩展分析 |
| 5.3 双孔爆破条件下岩石裂隙扩展研究 |
| 5.4 宏观孔隙与裂隙对轮廓面裂缝扩展的影响 |
| 5.4.1 宏观孔隙与裂隙对单孔爆破轮廓面裂缝扩展的影响 |
| 5.4.2 宏观孔隙与裂隙对双孔爆破轮廓面裂缝扩展的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
（7）高寒边坡岩体采动响应与多场耦合时效致灾过程研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 绪论 |
| 2.1 高海拔寒区岩体室内岩石力学试验研究现状 |
| 2.1.1 静态试验研究 |
| 2.1.2 动态试验研究 |
| 2.2 边坡物理相似模型试验研究现状 |
| 2.3 高海拔寒区岩体结构数值模拟研究现状 |
| 2.4 高海拔寒区岩质边坡变形破坏原位监测研究现状 |
| 2.4.1 声发射(AE)监测 |
| 2.4.2 遥感监测技术 |
| 2.4.3 其他原位监测试验 |
| 2.5 高海拔寒区岩质边坡失稳机理研究现状 |
| 2.5.1 结构面劣化机理 |
| 2.5.2 岩体结构变异机理 |
| 2.5.3 稳定性评价方法 |
| 2.6 问题的提出 |
| 2.7 研究内容及技术路线 |
| 2.7.1 主要研究内容 |
| 2.7.2 主要研究方法 |
| 2.7.3 技术路线 |
| 3 备战铁矿工程地质概况与岩体赋存特征 |
| 3.1 工程背景 |
| 3.1.1 工程概况 |
| 3.1.2 区域地质 |
| 3.2 矿区及矿床地质特征 |
| 3.2.1 矿区地层 |
| 3.2.2 矿区构造 |
| 3.2.3 水文地质 |
| 3.3 岩石力学参数 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 冻融循环条件下凝灰岩静态力学特性研究 |
| 4.1 不同应力路径下的单轴压缩试验 |
| 4.1.1 试验方法 |
| 4.1.2 岩石的冻融损伤特性 |
| 4.1.3 单轴压缩岩石力学特性 |
| 4.1.4 凝灰岩声发射特性 |
| 4.1.5 凝灰岩的损伤本构关系 |
| 4.2 常规三轴加载试验 |
| 4.2.1 试验方案 |
| 4.2.2 应力应变规律分析 |
| 4.2.3 岩石变形规律分析 |
| 4.2.4 岩石破裂特征分析 |
| 4.3 轴向应力恒定的匀速卸围压试验 |
| 4.3.1 试验方案 |
| 4.3.2 轴向压力恒定的匀速卸载围压试验 |
| 4.3.3 卸荷路径下的岩石破裂特征分析 |
| 4.4 多级循环荷载试验 |
| 4.4.1 试验方案 |
| 4.4.2 应力应变响应机制分析 |
| 4.4.3 变形及破坏特征分析 |
| 4.5 不同应力路径下破坏规律及机理分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 频繁冲击荷载下冻融凝灰岩动态力学特性研究 |
| 5.1 试验材料和方法 |
| 5.1.1 试样制备 |
| 5.1.2 试验仪器与方法 |
| 5.2 力学特性结果分析 |
| 5.2.1 动态应力-应变曲线特征 |
| 5.2.2 峰值应力特征 |
| 5.2.3 峰值应变特征 |
| 5.2.4 动态弹性模量特征 |
| 5.3 变形与破坏特征分析 |
| 5.3.1 平均应变率特征 |
| 5.3.2 频繁冲击后的破坏模式 |
| 5.4 冻融循环与冲击荷载作用下的损伤分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 挂帮矿边坡在露天爆破振动下的响应研究 |
| 6.1 高寒边坡爆破振动波实测 |
| 6.1.1 工程概况 |
| 6.1.2 爆破测振 |
| 6.2 边坡爆破振动稳定性数值模拟 |
| 6.2.1 建立模型 |
| 6.2.2 结果及分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 岩体冻融损伤劣化模型 |
| 7.1 挂帮矿边坡结构面智能识别 |
| 7.1.1 获取点云数据 |
| 7.1.2 岩体结构面智能识别 |
| 7.1.3 获取结构面信息 |
| 7.1.4 结构面信息统计 |
| 7.2 考虑冻融劣化的霍克-布朗修正模型 |
| 7.2.1 霍克-布朗准则方程 |
| 7.2.2 适用于高寒岩体的霍克-布朗强度准则 |
| 7.3 本章小结 |
| 8 高寒边坡多场耦合时效致灾演化过程数值模拟研究 |
| 8.1 岩体温度-渗流-应力耦合方程的建立 |
| 8.1.1 温度场控制方程 |
| 8.1.2 渗流场控制方程 |
| 8.1.3 应力场控制方程 |
| 8.1.4 考虑相变问题 |
| 8.2 备战铁矿边坡稳定性分析 |
| 8.2.1 建立多场耦合数值模型 |
| 8.2.2 多场耦合作用下挂帮矿开采的结果与分析 |
| 8.2.3 冻融循环对挂帮矿边坡的影响分析 |
| 8.3 本章小结 |
| 9 结论与展望 |
| 9.1 结论 |
| 9.2 创新点 |
| 9.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（8）滨海环境中超深井井壁混凝土力学性能及微细观结构特征（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 本课题的研究背景及意义 |
| 1.1.1 本课题的研究背景 |
| 1.1.2 本课题的研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展动态分析 |
| 1.2.1 匹配深地属性的混凝土结构材料的设计与研发 |
| 1.2.2 深部环境影响下混凝土的破坏行为 |
| 1.2.3 深部环境中服役混凝土物相变化特征以及劣化机理 |
| 1.2.4 深部环境中服役混凝土微结构特征 |
| 1.3 现阶段存在的问题 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 1.5 技术路线 |
| 第二章 基于深地高应力环境下混凝土冲击倾向性的表征 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 试验设计 |
| 2.3 混凝土基本力学性能和冲击倾向性试验方法 |
| 2.3.1 混凝土基本力学性能试验方法 |
| 2.3.2 混凝土冲击倾向性试验方法 |
| 2.4 混凝土冲击倾向性与强度等级间相关关系 |
| 2.4.1 混凝土的基本力学性能 |
| 2.4.2 混凝土的弹性能量指数 |
| 2.4.3 混凝土的冲击能量指数 |
| 2.4.4 混凝土的动态破坏时间 |
| 2.4.5 混凝土的脆性指数 |
| 2.4.6 混凝土的冲击倾向性表征方式 |
| 2.4.7 高强混凝土声发射特征 |
| 2.5 钢纤维对混凝土冲击倾向性的影响规律 |
| 2.5.1 钢纤维掺量对混凝土冲击倾向性的影响规律 |
| 2.5.2 纤维种类对混凝土冲击倾向性的影响规律 |
| 2.6 高强度、高韧性水泥基复合材料(HSTCC)的设计 |
| 2.6.1 功能型混凝土材料设计思路 |
| 2.6.2 现阶段深部矿井混凝土的不适用性 |
| 2.6.3 新井壁材料的设计方法 |
| 2.6.4 HSTCC相关力学性能 |
| 2.7 讨论 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 静动荷载作用下混凝土破坏特征及能量演化机制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试验设计 |
| 3.3 井壁混凝土受荷载的破坏模式和能量特征 |
| 3.3.1 单轴加卸载对混凝土性能影响的试验方法 |
| 3.3.2 混凝土在静载作用下的破坏模式和能量演化 |
| 3.4 井壁混凝土在动载作用下的破坏模式和能量特征 |
| 3.4.1 动力荷载对混凝土性能影响的试验方法 |
| 3.4.2 混凝土在动力荷载作用下的破坏模式 |
| 3.4.3 典型种类混凝土受动力荷载作用的应力和应变特征 |
| 3.4.4 典型种类混凝土受动力荷载作用能量与损伤特征 |
| 3.5 讨论 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 温度与复合盐耦合作用下混凝土性能演变及机理 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 试验设计 |
| 4.3 混凝土宏观性能演变规律 |
| 4.3.1 混凝土抗压强度及相对动弹性模量变化 |
| 4.3.2 混凝土冲击倾向性的演变规律 |
| 4.4 硬化净浆中主要物相含量演变规律 |
| 4.4.1 硬化净浆中自由水和结合水含量 |
| 4.4.2 结合XRD-Rietveld分析硬化净浆中的主要晶体物相 |
| 4.4.3 结合TG分析硬化晶体中的主要非晶体物相 |
| 4.5 硬化净浆微观形貌及孔结构特征 |
| 4.5.1 结合SEM-EDS分析硬化净浆表面微观形貌 |
| 4.5.2 结合MIP分析硬化净浆的孔结构特征 |
| 4.6 混凝土中氯离子渗入含量 |
| 4.6.1 化学滴定测定混凝土中氯离子含量方法 |
| 4.6.2 不同种类混凝土中氯离子渗入含量 |
| 4.7 讨论 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 温度与复合盐耦合作用下C-(A)-S-H结构演化历程及其在纳米尺度下的力学性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 试验设计 |
| 5.3 硬化净浆中C-(A)-S-H结构特征 |
| 5.3.1 NMR测试及分析C-(A)-S-H结构方法 |
| 5.3.2 干拌胶凝材料(原材料)中主要物相的结构特征 |
| 5.3.3 不同种类硬化净浆中含Si物相结构特征 |
| 5.3.4 不同种类硬化净浆的含Al物相结构特征 |
| 5.4 硬化净浆表面化学元素分布规律 |
| 5.4.1 SEM协同EDS的硬化净浆表面化学元素的试验方法 |
| 5.4.2 不同种类硬化净浆表面单种类化学元素分布特性 |
| 5.4.3 不同种类硬化净浆表面复合化学图像 |
| 5.4.4 不同种类硬化净浆中C-(A)-S-H凝胶的Ca/Si变化特征 |
| 5.5 硬化净浆在纳米尺度下的力学性能 |
| 5.5.1 硬化净浆中主要物相纳米尺度力学性能的试验方法 |
| 5.5.2 硬化净浆中主要物相纳米尺度力学性能的分析方法 |
| 5.5.3 不同种类硬化净浆中主要物相纳米尺度的力学性能 |
| 5.6 讨论 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 主要结论、创新点及研究展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（9）红庆河煤矿煤体动态力学特性试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 单次冲击加载煤岩力学特性研究 |
| 1.2.2 循环冲击加载煤岩力学特性研究 |
| 1.2.3 尺寸效应研究现状 |
| 1.3 存在问题 |
| 1.4 研究内容 |
| 1.5 研究方法和技术路线 |
| 2 煤的物理性质及静态力学特性 |
| 2.1 煤的物理性质 |
| 2.1.1 密度测定 |
| 2.1.2 弹性波速测定 |
| 2.2 煤的静态力学特性 |
| 2.2.1 应力-应变曲线 |
| 2.2.2 强度与变形特征 |
| 2.2.3 破坏形态 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 三维动静组合加载下应变率效应和长径比效应 |
| 3.1 地应力测试 |
| 3.2 三维动静组合加载试验 |
| 3.2.1 试验装置 |
| 3.2.2 试验原理 |
| 3.2.3 试样制备 |
| 3.2.4 试验方案及步骤 |
| 3.3 动态强度及变形特征的应变率效应和长径比效应 |
| 3.3.1 试验结果 |
| 3.3.2 动态应力-应变曲线 |
| 3.3.3 动态峰值应力随长径比变化规律 |
| 3.3.4 动态应变随长径比变化规律 |
| 3.3.5 动态变形模量随长径比变化规律 |
| 3.4 能量耗散特征的应变率效应和长径比效应 |
| 3.4.1 冲击载荷下能量构成 |
| 3.4.2 入射能与反、透射能、破碎耗能关系 |
| 3.4.3 破碎耗能与冲击速率、应变率关系 |
| 3.4.4 破碎耗能密度与长径比关系 |
| 3.5 破碎特征的应变率效应和长径比效应 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 SHPB试验冲击倾向性煤体合理试样长径比分析 |
| 4.1 基于应力均匀假定分析 |
| 4.2 基于动态应力平衡分析 |
| 4.3 基于动态力学参数离散性分析 |
| 4.4 基于试样加工难易度分析 |
| 4.5 本章讨论 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 分级循环冲击加载下动态力学特性 |
| 5.1 地音监测数据分析 |
| 5.2 分级循环冲击加载试验 |
| 5.2.1 试验装置及试样制备 |
| 5.2.2 试验方案及步骤 |
| 5.3 分级循环冲击加载下动态强度与变形特征 |
| 5.3.1 试验结果 |
| 5.3.2 动态应力-应变曲线 |
| 5.3.3 动态峰值应力变化规律 |
| 5.3.4 动态变形模量变化规律 |
| 5.3.5 动态应变变化规律 |
| 5.4 分级循环冲击加载下能量耗散特征 |
| 5.4.1 累积弱冲击吸收能与弱冲击次数关系 |
| 5.4.2 单次强冲击吸收能与弱冲击次数关系 |
| 5.4.3 总破碎耗能与弱冲击次数关系 |
| 5.4.4 破碎耗能占比与弱冲击次数关系 |
| 5.5 分级循环冲击加载下破碎特征 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（10）动荷载下矿岩体与胶结充填体力学特性及工程应用研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景及目的 |
| 1.2 文章构架 |
| 2 文献综述与研究内容 |
| 2.1 国内外胶结充填体研究现状 |
| 2.1.1 充填料化学成分及微观结构研究 |
| 2.1.2 充填体与环境耦合效应 |
| 2.1.3 充填体配比试验 |
| 2.1.4 充填体破坏过程分析 |
| 2.1.5 充填料微观结构及输送性能研究 |
| 2.2 霍普金森压杆(SHPB)试验 |
| 2.2.1 SHPB试验发展历史和原理 |
| 2.2.2 SHPB试验技术应用现状 |
| 2.2.3 高速DIC技术应用现状 |
| 2.3 (类)岩石材料离散单元法模拟技术 |
| 2.3.1 离散单元法简介 |
| 2.3.2 PFC接触模型发展现状 |
| 2.3.3 离散元技术在工程问题中的应用 |
| 2.4 研究内容 |
| 2.5 技术路线 |
| 3 矿山地质及生产现状 |
| 3.1 矿山回采工艺简述 |
| 3.2 充填工艺简述 |
| 3.3 矿石物相 |
| 3.4 尾矿粒度分析 |
| 3.5 胶结剂物相分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 冲击荷载下矿石动力学特性及破裂行为研究 |
| 4.1 矿石SHPB巴西劈裂试验 |
| 4.1.1 SHPB巴西劈裂试验结果 |
| 4.1.2 SHPB巴西劈裂试验变形场分析 |
| 4.1.3 矿石微观结构分析 |
| 4.2 矿石SHPB巴西劈裂试验数值模拟技术 |
| 4.2.1 SHPB巴西劈裂试验建模 |
| 4.2.2 SHPB巴西劈裂试验模型等效应力计算 |
| 4.2.3 SHPB巴西劈裂试验模拟结果 |
| 4.3 矿石SHPB单轴压缩试验 |
| 4.3.1 SHPB单轴压缩试验结果 |
| 4.3.2 SHPB单轴压缩试验变形场分析 |
| 4.4 矿石SHPB单轴压缩试验数值模拟技术 |
| 4.4.1 SHPB单轴压缩试验建模 |
| 4.4.2 SHPB单轴压缩试验模拟结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 充填体力学特性及破裂特征研究 |
| 5.1 充填体试件制备 |
| 5.2 充填体准静态单轴压缩试验 |
| 5.2.1 单轴压缩试验结果 |
| 5.2.2 充填体强度尺寸效应 |
| 5.2.3 充填体声发射参数分析 |
| 5.3 充填体SHPB单轴压缩试验 |
| 5.3.1 充填体动抗压结果 |
| 5.3.2 充填体SHPB试验变形场分析 |
| 5.4 充填体SHPB试验数值模拟技术 |
| 5.4.1 SHPB模型建模过程 |
| 5.4.2 SHPB试验数值模拟结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 动荷载下充填分层弱面强度削弱效应研究 |
| 6.1 含分层弱面充填体试件制备过程 |
| 6.2 Type Ⅱ型试件SHPB试验 |
| 6.3 分层弱面破裂特征分析 |
| 6.3.1 破裂面微观分析 |
| 6.3.2 充填分层弱面破裂过程分析 |
| 6.4 Type Ⅱ型试件SHPB试验模拟分析 |
| 6.4.1 MPBM-SJM颗粒流模型构建 |
| 6.4.2 颗粒流模型破裂过程分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 工程尺度下矿岩体动荷载模拟技术研究 |
| 7.1 现场调研及数据分析 |
| 7.1.1 生产爆破数据采集 |
| 7.1.2 生产爆破数据分析 |
| 7.2 工程尺度下矿岩体模型应力波传播 |
| 7.2.1 工程岩体强度折减 |
| 7.2.2 矿岩体模型应力波传播 |
| 7.3 矿岩体动荷载模拟技术 |
| 7.3.1 等效炸药建模技术 |
| 7.3.2 等效炸药激发应力波传播过程 |
| 7.3.3 圆环法分析炸药颗粒周围裂纹分布 |
| 7.3.4 基于密度聚类的裂纹分布分析 |
| 7.3.5 裂纹聚类结果分析 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 二步采控制爆破优化方法研究 |
| 8.1 矿岩体—充填体协同模型动荷载模拟 |
| 8.1.1 矿岩体—充填体协同模型应力波传播规律 |
| 8.1.2 模型边界应力波透射效果 |
| 8.2 矿石品位对保留矿柱和充填体损伤程度的影响 |
| 8.3 扇形孔底部—充填体间距对采矿安全的影响 |
| 8.4 基于响应面分析的控制爆破优化方法 |
| 8.4.1 保留矿柱厚度计算 |
| 8.4.2 基于密度聚类的充填体损伤区判别 |
| 8.4.3 基于经济—安全平衡原则的数学模型 |
| 8.4.4 二步采控制爆破扇形孔设计准则 |
| 8.5 本章小结 |
| 9 结论 |
| 9.1 主要结论 |
| 9.2 创新点 |
| 9.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录A SHPB试验模拟核心代码 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
四、冲击荷载作用下岩石破裂损伤的耗能规律（论文参考文献）
- [1]深部高地应力条件下采场围岩损伤机理与稳定性分析[D]. 胡楠. 北京科技大学, 2021(08)
- [2]动载作用下损伤砂岩的力学特性与破裂特征[D]. 郑强强. 安徽理工大学, 2021
- [3]爆破动力诱发裂隙岩体破坏突水机理与过程调控方法[D]. 屠文锋. 山东大学, 2021(11)
- [4]大红山铜矿深部巷道围岩动态破碎耗能规律研究[D]. 袁芝斌. 昆明理工大学, 2021(01)
- [5]冻结裂隙岩体力学特性及冲击动力学响应研究[D]. 赵涛. 西安科技大学, 2021
- [6]基于近场动力学的宏观孔隙岩石动力损伤演化与破裂模拟[D]. 杨旭风. 武汉科技大学, 2021(01)
- [7]高寒边坡岩体采动响应与多场耦合时效致灾过程研究[D]. 肖永刚. 北京科技大学, 2021(08)
- [8]滨海环境中超深井井壁混凝土力学性能及微细观结构特征[D]. 周昱程. 北京科技大学, 2021(08)
- [9]红庆河煤矿煤体动态力学特性试验研究[D]. 孙卓越. 煤炭科学研究总院, 2021(01)
- [10]动荷载下矿岩体与胶结充填体力学特性及工程应用研究[D]. 刘冰. 北京科技大学, 2021(08)