一、固体围压介质下岩石三轴实验装置的压力标定（论文文献综述）
赵阳升[1]（2021）在《岩体力学发展的一些回顾与若干未解之百年问题》文中研究表明在讨论若干岩体力学概念的基础上,较全面地回顾与分析了全世界岩体力学发展中科学与应用2个方面的重要成就及不足,其中,在岩石力学试验机与试验方法方面,介绍了围压三轴试验机、刚性试验机、真三轴试验机、流变试验机、动力试验机、高温高压试验机、多场耦合作用试验机、CT-岩石试验机、现场原位岩体试验及试验标准等;本构规律方面介绍了岩石全程应力-应变曲线、围压三轴与真三轴力学特性、时效与尺寸效应特性、动力特性、渗流特性、多场耦合特性、结构面力学特性、岩体变形破坏的声光电磁热效应等;岩体力学理论方面介绍了岩体力学介质分类、块裂介质岩体力学、强度准则、本构规律、断裂与损伤力学、多场耦合模型与裂缝分布模型;数值计算方面介绍了数值方法与软件、位移反分析与智能分析方法。清晰地论述了工程岩体力学与灾害岩体力学分类、概念及其应用领域划分,分析、梳理了大坝工程、隧道工程、采矿工程、石油与非常规资源开发工程等重大工程的岩体力学原理,以及各个历史阶段工程技术变迁与发展的工程岩体力学的重要成就,分析、梳理了滑坡、瓦斯突出、岩爆与地震等自然与工程灾害发生及发展的岩体力学原理,以及各个历史阶段的预测防治技术的灾害岩体力学重要成就。详细分析、讨论了8个岩体力学未解之百年问题,包括岩体力学介质分类理论、缺陷层次对岩体变形破坏的控制作用和各向异性岩体力学理论与分析方法 3个岩体力学理论问题,岩体尺度效应、时间效应、岩体系统失稳破坏的灾变-混沌-逾渗统一理论、完整岩石试件与岩体系统失稳破坏的时间-位置与能量三要素预测预报5个非线性岩体力学问题。
牛露[2]（2021）在《大理岩和花岗岩的非稳态流变实验研究》文中研究说明大陆地壳浅源地震特别是大地震通常成核于脆塑性转化带附近,即岩石脆性破裂/摩擦和塑性流动共存的半脆性变形域。通过高温高压实验研究脆塑性转化带的变形对于理解自然界中断层在地壳不同深度内的强度、滑动稳定性与变形机制,以及探究强震孕育和发生机理等具有重要意义。前人的实验研究多集中在脆性摩擦域或者稳态流变域,为了研究脆塑性转换带内岩石的半脆性行为以及震后松弛阶段地壳的非稳态流变特征,本文选取花岗岩和大理岩开展非稳态流变实验研究。（1）采用汶川地震震源区彭灌杂岩中代表性细粒花岗岩样品,在Griggs型固体压力介质三轴实验系统上开展3组高温高压非稳态流变实验研究。实验条件模拟了汶川地震区地壳10-30 km实际温度和压力（假设两种可能的地温梯度）,温度范围为190-490℃,压力范围为250-750 MPa,应变速率为5×10-4 s-1、5×10-5 s-1。（2）采用意大利Carrara大理岩样品,在Paterson气体介质三轴流变仪上开展非稳态流变实验研究,围压30-300MPa,温度20-800℃,应变速率10-3-10-6 s-1。实验包括传统的完整圆柱样品的轴向压缩实验和saw-cut样品（45°预切面）的三轴剪切实验。对以上所有实验变形样品及原始样品,进行偏光显微镜、扫描电镜（SEM）、电子背散射衍射（EBSD）等微观结构观察。论文获得的主要进展有:（1）花岗岩非稳态流变实验研究（1）对力学数据、微结构特征和变形机制的综合分析表明,在实验条件内花岗岩样品经历了从脆性到半脆性再到塑性流变的过程。其中,在相对低温低压的条件下,力学曲线呈现出应变强化,微结构指示主要为脆性变形;随着温压条件的升高,力学曲线出现较为明显屈服点,应力逐步趋于稳态,微结构指示主要变形机制为碎裂作用,同时激活了动态重结晶作用、位错蠕变等塑性变形机制;在最高的温压条件下（900℃/750MPa）样品的变形进入稳态流变域。三组实验样品在10-20 km深度都具有很高的强度,花岗岩的实验数据表明彭灌杂岩在10-20 km深度处于脆性-脆塑性转化域,而在25-30 km实验样品强度显着降低,彭灌杂岩开始由半脆性域进入塑性流变域。（2）利用Shimamoto和Noda（2014）基于速率-状态变量摩擦本构公式和稳态流变方程提出的经验方程进行计算,在应变速率10-12 s-1和10-14 s-1时,脆塑性转化带深度结果与本研究实验所得10-25公里深度是比较一致。（3）应力莫尔圆分析表明,无论是高应变速率5×10-4 s-1或是低应变速率5×10-5 s-1条件下,花岗岩在大约相当于地壳10-20km深度范围内的破裂极限强度接近摩擦强度,这与流变结构中的极限强度很接近,也恰好与汶川地震震源深度较为一致。（2）Carrara大理岩非稳态流变实验研究（1）Carrara大理岩三轴压缩实验的力学数据、微结构特征和变形机制表明,在实验条件范围内Carrara大理岩共经历了脆性-半脆性变形、半脆性-塑性变形和塑性变形三种变形过程。a)在温度20-400℃,围压100-300 MPa,应变速率10-4-10-6 s-1条件下,样品普遍具有应变硬化,强度总体受围压影响较大,显示出脆性变形特征。温度400℃时,开始出现应变速率弱依赖性,表明样品开始进入半脆性域。b)在温度600-800℃,围压50-300 MPa,应变速率10-3-10-6 s-1条件下,大部分应力-应变曲线趋于稳态。但在高应变速率10-3 s-1和10-4 s-1条件下,少部分样品仍具有应变强化特征,且岩石强度仍受围压影响,这充分表明岩石在高温、低围压、高应变速率条件下,仍处于非稳态蠕变域。基于Shimamoto和Noda（2014）摩擦-流变统一定律和Carrara大理岩稳态流变性质（Schmid et al.,1980）的估算表明,600-650℃时样品处于Schmid（1980）塑性变形域1,700-800℃时更接近Schmid（1980）变形域2。因此,Carrara大理岩非稳态流变的主要变形机制有碎裂作用、膨胀过程、双晶作用,同时激活了塑性变形机制,包括动态重结晶作用、位错蠕变、颗粒边界滑移、双晶引起的塑性变形（TWIP）等。（2）Carrara大理岩saw-cut样品剪切实验的力学数据及微观结构分析表明,在实验温度和压力范围内Carrara大理岩经历了脆性变形、脆性-半脆性变形、半脆性变形-塑性变形3种变形过程。a)在20℃/30MPa/10-5 s-1条件下,样品在变形过程中产生了角度为30-35°的新破裂,且沿着新破裂发生稳定滑动,为典型的脆性破裂。b)当围压为50 MPa时,样品在变形过程中沿着45°预切面发生稳定滑动,同时滑动面附近晶体的波状消光暗示着局部开始出现塑性变形,表明样品开始由脆性域进入半脆域;当温度为300℃时,样品在围压30 MPa和50 MPa条件下均出现了慢滑移（应力降持续约3s）现象,但两种情况下剪切强度的较小差异及微结构特征暗示着样品存在着塑性变形,这两种现象的共存表明样品的变形总体处于半脆性域。c)当温度为600℃时,样品无滑动,结合微结构观察揭示的塑性变形特征,表明样品的变形处于半脆性-塑性域。
郝志远[3]（2021）在《微波照射岩石致裂机制及强度劣化规律研究》文中研究说明TBM在长大隧道掘进中有着不可比拟的优势,其自动化程度高,施工速度快,但在遇到较坚硬岩石时,其刀具磨损速度加快,掘进速度变慢,大大影响施工成本及效率,新型的“微波+机械”破岩方法能够很好的解决这一难题。影响微波破岩效果的岩石内在因素主要包括岩石种类、矿物成分、分布方式、颗粒大小以及矿物颗粒边界轮廓等,外部因素主要包括微波照射方式和地应力等。微波辅助破岩在微观上表现为微波照射下岩石内部微裂纹的生成及扩展,因此,本文利用离散元软件PFC对四种代表性岩石进行微波照射模拟,研究不同围压及功率下各岩石致裂规律和效果,对微波照射前后的岩石进行力学试验,研究了在外荷载作用下微波照射裂纹的连接贯通机理及力学参数变化规律。利用物理试验,进一步研究了微波照射对岩石强度和耐磨性的影响,主要结论如下:（1）利用PFC建立了微波照射岩石分析模型,研究了四种代表性岩石在功率密度Pd=1×1010W/m3和Pd-1× 1011W/m3时微波照射下裂纹扩展规律。较低功率下,伟晶岩从石英内部和正长石内部起裂,随照射时间的增长,裂纹进一步在正长石内呈网状扩展;花岗岩与伟晶岩所含主要矿物大致相同,表现出了类似的规律;玄武岩从斜长石内部和辉石内部起裂,随照射时间的增长,裂纹在斜长石和辉石内部扩展;石灰岩从磁铁矿内部起裂,随照射时间的增长,裂纹在磁铁矿内部和晶界处产生。高功率照射时,产生的裂纹较杂乱,晶界处产生更多较短的裂纹。（2）较低功率照射时,围压对岩石内裂纹扩展产生限制作用,围压越大,张拉裂纹大幅减少,剪切裂纹稍许增多。随着围压的增大,伟晶岩产生的裂纹逐渐集中在石英、斜长石和正长石三者交界处;花岗岩内的裂纹逐渐聚集在石英、钠长石和黑云母交界处;玄武岩内的裂纹也逐渐集中在其所含三种矿物的交界处:石灰岩内的裂纹集中在磁铁矿周边。高功率照射时,随照射时间的增长,围压越大岩石内裂纹数量越多。（3）微波作用下岩石内各矿物及晶界处裂纹数量随围压变化呈现出各式各样的变化规律。较低功率照射时,伟晶岩中绿泥石、正长石、石英及其晶界处,花岗岩中正长石、石英、正长石-黑云母和正长石-石英处,玄武岩中斜长石、橄榄石和斜长石-橄榄石处,石灰岩中磁铁矿、白云石-方解石、磷灰石-方解石、磁铁矿-方解石和磁铁矿-磷灰石处裂纹随围压增大而减少;伟晶岩其余部位,玄武岩中辉石、辉石-斜长石处和石灰岩其余部位裂纹随围压增大先增多后减少,花岗岩其余部位随围压增大而增多。高功率照射时,伟晶岩内石英和斜长石-正长石处裂纹随围压增大先减少后增多;伟晶岩其余部位,花岗岩中正长石、黑云母、钠长石、正长石-黑云母和正长石-钠长石处,玄武岩中斜长石、斜长石-橄榄石、辉石-斜长石处裂纹随围压增大短时间内逐渐减少,长时间后逐渐增多;石灰岩中白云石、方解石、磁铁矿、白云石-磁铁矿和磷灰石-方解石处裂纹数量最多,随围压增大逐渐增多。（1）对微波照射前后岩石试样进行了常规力学试验模拟,随着微波照射时间增长,力学测试中所生成的裂纹大多数是从微波照射产生的裂纹尖端起裂。微波照射0.1s后,伟晶岩单轴抗压强度降低了 68.52%,花岗岩降低了 47.33%,玄武岩降低了 49.61%,石灰岩降低了 71.12%。伟晶岩抗拉强度最高降低了 69.53%,花岗岩最高降低了 68.30%,玄武岩最高降低了 80.50%,石灰岩最高降低了 87.65%。双轴压缩时,随着围压的增大,各岩石双轴抗压强度降低幅度逐渐减小。（2）物理试验中,花岗岩温度较低,照射15min时微观上开始产生细小裂纹,试样颜色发黄,玄武岩温度最高且升温速率快,5min时表面便出现了的裂纹,25min时开始熔化,石灰岩温度次之,25min开始岩石所含碳酸钙出现明显的分解,照射30min后,花岗岩点荷载强度降低率最高,表现为从试样中心位置发生径向断裂,石灰岩初始强度较低,降低幅度最小。（3）微波照射后,花岗岩耐磨性指数CAI值明显降低,玄武岩变化不大,石灰岩照射之后划痕较深,滑动过程中刮下较多粉末,花岗岩与石灰岩质量损失在30min发生激增,玄武岩由于裂纹出现较早,照射5min时便有较大的质量损失。同时,花岗岩点荷载强度与CAI值呈线性相关,石灰岩呈指数相关,玄武岩相关性不大。
冯上鑫[4]（2021）在《基于钻孔过程机-岩相互作用机制的岩体力学参数识别研究》文中认为钻孔作业作为岩土工程中最早与岩体接触的施工工序,在钻具与岩体的相互作用下,钻具响应信息能综合反映岩体力学特征,可为定量评价地层岩体力学参数提供新的原位测试方法。而如何揭示钻孔过程中岩石破碎特征和隐藏的机-岩信息互馈机制是评估地层岩体力学参数的关键。本文采用室内钻孔破碎试验和理论分析开展了室内岩石破碎特征和机-岩相互作用机制研究,在此基础上结合原位钻孔试验提出了地层岩体力学参数识别方法,并通过德厚水库工程验证该方法的有效性。主要研究内容和成果如下:（1）基于室内岩石压痕试验,揭示了岩石贯入破碎程度动态划分和裂纹扩展规律,建立了考虑岩石贯入破碎特征的三维岩石贯入破碎模型,获得了最大贯入压力与岩石贯入破碎程度的复杂幂函数关系;确定了不同加载条件下的（锥形压头、球形压头以及贯入速率）下的岩石贯入破碎特征（破碎表面积、最大压痕深度、最大贯入压力）变化。（2）基于自主研发的室内岩石旋切破碎装置研究了不同加载压力和钻头角度下的岩石旋切破碎特性和机-岩相互作用机制,揭示了岩石旋切破碎过程中钻头扭矩线性变化规律,推导了切割扭矩与岩体固有属性（摩擦系数和岩石切割比能）之间的数学关系;建立了钻进过程中钻头三维螺旋运动轨迹方程;确定了岩石旋切破碎重量和尺寸分布的控制因素分别为岩石抗压强度和抗拉强度。（3）研发了适用于复杂施工环境的钻进过程实时监测系统,实现了复杂施工环境下钻具数据（加载压力、旋转速度、旋转扭矩以及钻进速度等）的实时监测、远程传输、智能预处理（数据降噪、无效数据剔除等）以及可视化展示,建立了基于钻进过程实时监测系统的地层岩体参数的表征方法,可实时显示地层岩体信息分布。（4）提出了不随钻进过程中钻具参数变化的钻进贯入指数,通过机岩相互作用机理推导了该指数与岩体力学参数（摩擦系数和岩石切割比能）的正相关关系,提出了基于钻进贯入指数和钻进过程实时监测系统的地层岩体力学参数识别方法。基于原位钻孔试验,系统性研究了钻具参数（加载压力、旋转速度及钻进速度）与钻进比能的相关关系,构建了钻进比能修正模型,发现最优钻进速率出现在钻进比能第二次降低的最低点。（5）提出了一种以钻进过程实时监测系统为主,跨孔电阻率CT等为辅的岩溶分布综合探测方法,成功探测了德厚水库溶洞分布和沿钻孔分布的岩体信息。基于深度置信网络定性分析了地层结构信息（钻进速率、电阻率、声波以及透水率）与灌浆量的相关关系,验证了基于钻进过程实时监测系统的地层岩体力学参数识别方法在工程实际中的有效性。
胡楠[5]（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》文中指出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。
王豪[6]（2021）在《页岩热致裂缝形成机理及数值模拟研究》文中研究表明在油气提高采收率、非常规油气与地热开发以及核废料深层放置等诸多领域中,均会涉及到岩体所受到的热效作用问题,温度变化和温度梯度在岩体中会产生热应力,从而导致热致裂缝的产生,在这些领域中多会涉及到页岩的热致裂问题,但目前针对页岩的热致裂的研究还较少,因此研究页岩储层热致裂缝形成机理具有重要的现实意义。本文采用页岩室内升温实验和颗粒流法相结合的方法,对页岩热致裂缝形成机理进行研究,发现页岩基质难以产生明显的热致裂缝,仅局部出现少数的晶间和晶内裂缝以及有机质的收缩缝;文中基于颗粒流法构建了高度符合页岩宏微观特征的页岩颗粒流模型,同时针对页岩颗粒流模型建立的系统地微观参数标定方法可实现对页岩颗粒流力学模型微观参数的有效标定;采用基于页岩颗粒流力学模型构建的页岩颗粒流热力耦合模型研究了加热方式、天然微裂缝及围压对于页岩热致裂缝演化的影响。结果表明,加热方式、天然微裂缝及围压对于页岩热致裂缝的扩展具有重要影响,不同加热方式下的热致裂缝扩展模式不同,整体加热方式下热致裂缝仅沿层理面扩展,而侧面和由外向内加热方式下具有层理间相沟通的缝网扩展,而在天然微裂缝存在的情况下热致裂缝具有向天然微裂缝扩展的趋势,并且天然裂缝在多数情况具有阻挡热致裂缝延伸的效应,此外,围压越高,沿着层理面扩展的热致裂缝越少,而页岩基质本身产生的热致裂缝增加,同时剪切破坏的热致裂缝占比越高。
刘正好[7]（2021）在《基于多源信息融合的隧道岩体参数钻机感知系统及识别方法研究》文中提出钻探技术是隧道工程中获取岩土体试样实物的唯一方法。传统钻探方法通过现场取芯、试验室加工并测定其力学参数,耗时耗力且难以完全模拟岩体原位状态。近年来,随着微处理技术的快速发展,为在钻孔过程对钻孔数据进行监测、采集、测量、处理及存储提供了物质基础。随着川藏铁路、深地深海、跨海隧道等重大工程的开工建设,创新适应极端复杂地质条件钻孔技术,实现隧道前方地质信息实时获取需求迫切。数字钻探技术的快速发展,使地质勘探技术迈向更加深入、快捷的层次,促进了隧道工程、油气资源开发、矿山与地下空间建设等领域的发展,具有广泛的工程应用价值。本文基于山东大学研制地质智能感知装备,围绕室内岩体多源钻进信息测试开展了大量室内试验研究。全文共制作试验钻进岩体近百块;制作并测定标准岩石试件二百余组;完成随钻参数、声学响应测试七十余组;完成钻杆应力波测试、岩石固有频率监测五百余组,并基于EDEM数值仿真软件开展了岩体钻进数值模拟初步研究,选题具有重要的理论意义和应用价值。取得如下创新成果:（1）研制了地质智能钻进感知装备,实现了三轴加载下室内岩体水平定向钻进。钻进系统嵌入PID算法,实现了钻进参数的定量控制与精准监测。设计了岩体恒定参数钻探方案,深入分析了目前数字钻探测定方法存在的不足,提出以恒定速度-恒定转速为标准的数字钻探测定方法。（2）基于类岩石材料设计浇筑了含0°、15°、30°、45°、60°界面倾角的钻进测试岩体28组。开展了室内多倾角岩层界面识别试验,揭示了钻进参数、钻进能量在岩层界面上的响应及不同界面倾角、钻进速度对岩层界面响应的影响规律。（3）围绕岩石参数识别与预测研究,开展了岩石室内水平定向钻进测试,监测了钻进过程中的声级,并基于EDEM数值仿真软件模拟了岩石钻进过程。模拟了隧道凿岩台车低速冲击过程,揭示了不同类型岩石在低速冲击作用下钻杆应力波的能量损耗及岩石固有频率响应特征,建立了钻进参数、钻进响应与岩石力学参数表征关系。设计了隧道岩体综合评价系统,完成了工程信息、钻头信息、数据输入、分析和岩体综合评价五大模块的集成编译,实现了岩石参数智能预测和岩层界面智能识别。
商成顺[8]（2021）在《基于粗粒化理论的工程尺度DEM-CFD流固耦合模拟方法及应用》文中研究指明随着“十三五”规划的实施和“十四五”规划的启动,我国隧道及地下工程建设飞速发展,工程建设总量位居世界前列。工程建设向地质条件更复杂的西部高原和赋存环境更严酷的水下迈进,高海拔、高地震烈度、高地应力、高水压、高地温等极端条件迫使安全施工面临隧道突水突泥、塌方、岩爆、大变形等重大地质灾害的严峻挑战,亟需进一步发展灾害主动防控方法。地下工程灾害灾变机理与演化过程的科学认知是灾害主动防控的理论基础。重大地质灾害的灾变机理不清、演化过程不明导致预测预警缺乏理论依据、主动防控缺乏技术支撑。相对于其他方法,数值模拟方法因其耗时短、成本低、精度高、控制易而成为了地下工程灾害机理与演化过程研究的一种有效手段,被称为“科学研究的三大支柱之一”,本文选择特别适合于岩土体材料非均匀性、各向异性、大变形破坏模拟的离散单元法（DEM）和高效的计算流体动力学方法（CFD）作为本文的主要研究方法。其中,DEM方法在工程尺度问题的模拟中面临颗粒计算量大、耗时长的难点,本文选择粗粒化理论来解决这一关键问题。目前的离散元粗粒化理论主要集中在不含强粘结颗粒的颗粒系统中,对颗粒粘结模型的大尺度模拟和含强粘结的渗透侵蚀破坏过程模拟缺乏系统的研究,因此发展DEM粗粒化颗粒粘结模型和基于DEM-CFD的粗粒化侵蚀弱化模型,开展工程尺度流固耦合灾害演化全过程模拟,对科学认识重大工程灾害演化机理、提供监测预警与调控决策理论基础意义重大。本文以基于粗粒化理论的DEM-CFD流固耦合模拟方法为主要研究内容,通过室内试验、理论推导和编程开发等研究手段建立了粗粒化颗粒粘结模型和粗粒化侵蚀弱化模型,实现了工程尺度突水突泥灾变演化过程模拟。主要研究成果包括:（1）利用CT扫描技术重构分析了白砂岩的孔隙结构、颗粒粒径分布和粒间粘结结构;进一步地,测定了白砂岩的基本力学性质,基于EDEM的API二次开发功能,对Hertz-Mindlinwith Bonding模型进行改进,建立了修正的颗粒粘结模型,实现了岩石基本力学性质的准确模拟和损伤破坏的形象表征;同时,利用C++语言编写API对EDEM数值模拟软件进行二次开发,实现了岩石破裂的声发射监测和真三轴伺服应力加载。（2）开展了岩石单轴压缩和巴西劈裂数值试验颗粒尺寸效应研究,并基于粗粒化原理和断裂力学知识,推导了粗粒化参数理论计算公式,结合C++编程和EDEM API开发了可有效克服颗粒尺寸效应的粗粒化颗粒粘结粘模型（CGBPM）;进一步地,通过将粗粒化颗粒粘结粘模型应用在经典的工程尺度硐室开挖损伤区预测中,验证了本文粗粒化模型的可靠性。（3）利用单颗粒静水沉降试验验证了基于EDEM-Fluent软件耦合计算准确性,结合传统的岩土体侵蚀理论和DEM-CFD流固耦合机理,建立了岩土体侵蚀弱化模型,实现了岩土体细观侵蚀弱化破坏过程;程序化实现并验证了粗粒化DEM-CFD流固耦合理论的准确性,结合上述建立的侵蚀弱化模型,开发建立可模拟大尺度渗流灾害问题的粗粒化侵蚀弱化模型。（4）以江西永莲隧道突水突泥案例为工程背景,利用所建立的粗粒化颗粒粘结模型和粗粒化侵蚀弱化模型,开展了工程尺度突水突泥灾害演化过程仿真模拟,初步揭示了富水断层破碎带型突水突泥灾变演化机理:断层内部充填物侵蚀弱化破坏规律整体表现为自下向上发展、自点向面联通的发展模式;速度场变化趋势表现为整体扰动由底部向地表发展、局部速度先增大后平稳的规律;位移场变化趋势表现为整体扰动由底部向地表发展、充填物质位移随灾变演化逐渐增大的规律。本文基于粗粒化理论开发建立的粗粒化颗粒粘结模型和粗粒化侵蚀弱化模型,有效减少了大规模计算中的颗粒计算量,提高了计算效率,可有效促进DEM-CFD流固耦合方法在地下工程大变形灾害和流固耦合灾害等问题模拟中的推广应用,具有一定的理论价值和工程意义。
屠文锋[9]（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》文中研究表明隧道对我国“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。
吴冠男[10]（2021）在《冻融循环条件下含弧状裂隙类岩石的裂纹扩展机理和力学特性研究》文中进行了进一步梳理节理裂隙岩体是寒冷地区坝基、边坡、隧道、地下洞室等岩体工程中普遍存在的一种复杂介质。由于反复冻融,其损伤、强度劣化和变形不断增加,将直接影响岩体工程施工和投入使用的安全问题。随着西部寒冷地区大量工程的发展,特别是川藏铁路的建设,越来越多的冻融岩土工程问题亟待解决。目前寒区工程的冻融损伤问题突出,前人的研究对象多为含直线型裂隙岩体,且自然界中含圆弧状节理岩体普遍存在,其冻融循环条件下的损伤劣化机理还需要进一步完善。基于以上问题,本文以含圆弧状裂隙的类砂岩试件为研究对象,采用实验室试验和离散元数值模拟相结合的研究方法,为探究其单轴压缩条件下冻融损伤力学特性以及断裂破坏机理开展了以下工作:（1）采用最新研制的高脆性水泥砂浆作为类岩石材料,并通过固定圆弧状裂隙所对应的弦长l,变换圆心角α和倾角β的数值来预制含不同圆弧状裂隙的类砂岩试件。经过恒温养护28d后,对不同组的试件分别进行冻融循环试验、单轴压缩试验和扫描电镜试验,得到了试件的应力-应变曲线和相关物理力学参数,分析了冻融系数和弹性模量的变化规律,由此探讨了含圆弧状裂隙类砂岩试件的冻融损伤及破坏力学特性,并进一步结合扫描电镜试验中得到的不同试件破坏面颗粒的微观电镜图像和试件单轴压缩破坏后的宏观的裂纹扩展形态,综合分析了含圆弧状裂隙类岩石试件中微裂纹的萌生、扩展及相互作用的演化过程和力学损伤演化机理。（2）为了进一步研究寒区工程中含充填冰节理岩体的力学特性,通过将试件浸泡冷冻的方法制得含充填冰裂隙试件,从力学特性和破坏模式两种角度比较分析了单轴压缩试验中未充填冰和含充填冰的类砂岩试件的异同点,得到以下结论:相同圆心角α和倾角β的条件下含充填冰的类砂岩试件的在单轴压缩试验中得到的峰值强度和应变更高,弹性模量更低,破坏模式由未充填冰时的脆性破坏转变为延性破坏。通过分析扫描电镜试验得到的破坏面颗粒微观电镜图像可知,充填冰加剧了试件内部颗粒间的挤压作用,破坏面微裂隙增加且出现层叠状,导致了整体断裂面粗糙度更大。（3）基于以上针对含圆弧状裂隙砂岩试件的室内试验结果,本文采用二维颗粒流软件PFC2D构建了含圆弧状冰裂隙试件的数值模型,并对试件的细观力学参数进行了标定,通过PFC2D自带的FISH语言对含圆弧状冰裂隙试件在冻融循环后的单轴压缩过程的模拟程序进行了二次开发,并用相应程序对含充填冰裂隙试件（包含未冻融循环和经过冻融循环等多种工况）的单轴压缩过程进行了数值模拟研究。对比含圆弧状冰裂隙试件在未冻融循环条件下的室内试验结果和数值模拟试验结果,验证了二次开发程序的可行性和有效性,并进一步对含预制圆弧状冰裂隙试件的冻融损伤特性和裂纹扩展机理进行了的分析研究,得到了如下结论:a)相同圆心角α、倾角β、冻融循环次数n的条件下含充填冰的类砂岩试件相比未充填冰的类砂岩试件峰值强度、峰值应变和冻融系数更高,但弹性模量更低;b)单轴压缩模拟试验过程中剪切裂纹先缓慢发育,均匀分布在充填冰裂隙周围,随后张拉裂纹快速增加,形成主裂纹;c)冻融循环次数越高的试件应力-应变曲线下降越快,破坏越偏脆性,其中含预制圆弧状裂隙对应的圆心角度数为90°且圆弧状裂隙两端点连线与水平线夹角为90°的试件（α=90°,β=90°）峰值强度最高,含预制圆弧状裂隙对应的圆心角度数为90°且圆弧状裂隙两端点连线与水平线夹角为45°的试件（α=90°,β=45°）峰值强度最低。
二、固体围压介质下岩石三轴实验装置的压力标定（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、固体围压介质下岩石三轴实验装置的压力标定（论文提纲范文）
（2）大理岩和花岗岩的非稳态流变实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题依据及研究意义 |
| 1.2 研究现状与进展 |
| 1.2.1 盐岩 |
| 1.2.2 石英 |
| 1.2.3 大理岩 |
| 1.2.4 力学本构关系建立 |
| 1.3 科学问题和研究思路 |
| 1.3.1 科学问题 |
| 1.3.2 研究思路 |
| 1.3.3 论文工作量 |
| 1.4 主要创新点 |
| 第2章 实验仪器与力学数据校正 |
| 2.1 Griggs型3GPa熔融盐固体介质实验系统 |
| 2.1.1 实验仪器 |
| 2.1.2 数据校正 |
| 2.2 Paterson型气体介质流变仪 |
| 2.2.1 实验仪器 |
| 2.2.2 数据校正 |
| 2.2.3 与前人结果对比 |
| 2.3 显微构造分析仪器和分析方法 |
| 第3章 汶川地震断层带花岗岩非稳态流变实验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验样品和实验方法 |
| 3.2.1 实验样品 |
| 3.2.2 实验方法 |
| 3.3 实验力学数据 |
| 3.3.1 应力-应变曲线 |
| 3.3.2 花岗岩强度影响因素 |
| 3.3.3 应力指数分析 |
| 3.3.4 花岗岩强度随深度变化规律 |
| 3.4 实验变形样品微观构造特征 |
| 3.4.1 显微构造特征 |
| 3.4.2 SEM构造特征 |
| 3.5 讨论 |
| 3.5.1 花岗岩脆塑性转化特征随温度和压力变化规律对比 |
| 3.5.2 花岗岩强度随深度变化规律对比 |
| 3.5.3 花岗岩样品非稳态流变的微观结构和变形机制特征 |
| 3.5.4 花岗岩破裂强度和脆塑性转化强度与摩擦强度对比 |
| 3.5.5 彭灌杂岩强度随深度变化规律揭示的汶川地震孕育和发生机制 |
| 3.5.6 彭灌杂岩脆塑性转化带拟合尝试 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 Carrara大理岩三轴压缩实验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验样品和实验方法 |
| 4.2.1 实验样品 |
| 4.2.2 实验方法 |
| 4.3 实验结果 |
| 4.3.1 应力-应变曲线 |
| 4.3.2 强度影响因素 |
| 4.3.3 流变参数计算 |
| 4.3.4 微观构造特征 |
| 4.3.5 双晶特征 |
| 4.4 讨论 |
| 4.4.1 Carrara大理岩脆塑性转化随温度、压力及应变速率变化规律 |
| 4.4.2 Carrara大理岩应变硬化特征及成因 |
| 4.4.3 Carrara大理岩非稳态流变显微构造特征及变形机制 |
| 4.4.4 Carrara大理岩脆塑性转化带拟合尝试 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 Carrara大理岩saw-cut样品剪切实验研究 |
| 5.1 实验样品和实验方法 |
| 5.2 实验结果 |
| 5.2.1 力-位移曲线 |
| 5.2.2 强度影响因素 |
| 5.2.3 微观构造特征 |
| 5.3 讨论 |
| 5.3.1 Carrara大理岩saw-cut非稳态流变显微构造特征及变形机制 |
| 5.3.2 Carrara大理岩saw-cut样品剪切实验滑动情况 |
| 5.3.3 Carrara大理岩摩擦系数 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（3）微波照射岩石致裂机制及强度劣化规律研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 微波照射岩石致裂及劣化效果研究现状 |
| 1.2.1 微波照射岩石致裂机制研究 |
| 1.2.2 微波照射岩石劣化规律研究 |
| 1.2.3 当前研究存在的不足 |
| 1.3 本文主要研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.4 主要研究成果 |
| 2 基于PFC的微波照射岩石理论 |
| 2.1 PFC以及基于PFC微波照射岩石 |
| 2.1.1 PFC中的基本理论与接触模型选取 |
| 2.1.2 PFC热分析模块原理 |
| 2.2 宏细观参数敏感性研究 |
| 2.2.1 有效模量对材料宏观力学性质的影响 |
| 2.2.2 法向切向刚度比对材料宏观力学性质的影响 |
| 2.2.3 粘结强度对材料宏观力学性质的影响 |
| 2.2.4 摩擦系数对材料宏观力学性质的影响 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 微波照射岩石致裂机制及裂纹演化规律研究 |
| 3.1 分析对象及方案选择 |
| 3.1.1 分析对象及参数选取 |
| 3.1.2 数值模拟方案选取 |
| 3.2 微波照射伟晶岩裂纹演化规律研究 |
| 3.3 微波照射花岗岩裂纹演化规律研究 |
| 3.4 微波照射玄武岩裂纹演化规律研究 |
| 3.5 微波照射石灰岩裂纹演化规律研究 |
| 3.6 各种岩石微观特征演化规律对比分析 |
| 3.6.1 微裂纹演化对比分析 |
| 3.6.2 断裂率定义及分析 |
| 3.6.3 膨胀应力及破碎度分析 |
| 3.6.4 微观组构对比分析 |
| 3.6.5 能量演化对比分析 |
| 3.6.6 位移场演化分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 微波照射对岩石强度和变形参数影响数值试验研究 |
| 4.1 岩石常见力学参数与TBM掘进参数相关性分析 |
| 4.2 对岩石强度参数的影响 |
| 4.2.1 对单轴抗压强度的影响 |
| 4.2.2 对抗拉强度的影响 |
| 4.2.3 对双轴抗压强度的影响 |
| 4.3 对岩石变形参数的影响 |
| 4.3.1 对弹性模量及泊松比的影响 |
| 4.3.2 对粘聚力和内摩擦角的影响 |
| 4.4 微波照射后试样中裂纹个数与参数相关性分析 |
| 4.4.1 与岩石抗压强度相关性 |
| 4.4.2 与岩石抗拉强度相关性 |
| 4.4.3 与岩石弹性模量相关性 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 微波照射对岩石强度和耐磨性影响物理试验研究 |
| 5.1 试验设备、方案及过程 |
| 5.1.1 试验介绍及设备 |
| 5.1.2 试样选取及方案 |
| 5.1.3 试验过程及步骤 |
| 5.2 岩石裂纹及温度演化规律分析 |
| 5.3 对岩石点荷载强度影响规律分析 |
| 5.4 对岩石耐磨性及质量影响规律分析 |
| 5.4.1 对岩石耐磨性影响 |
| 5.4.2 对岩石质量影响 |
| 5.5 微波照射下岩石强度与耐磨性相关性分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间主要研究成果 |
（4）基于钻孔过程机-岩相互作用机制的岩体力学参数识别研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究综述 |
| 1.2.1 地质钻头类型分析 |
| 1.2.2 随钻监测装置统计及分析 |
| 1.2.3 钻进过程中机岩相互作用机理研究 |
| 1.2.4 钻孔岩石破碎模型统计及分析 |
| 1.2.5 钻孔岩石破碎在工程应用分析 |
| 1.2.6 研究中存在的主要问题 |
| 1.3 研究内容和技术路线图 |
| 1.4 主要创新点 |
| 2 基于压痕试验的岩石贯入破碎机理研究 |
| 2.1 岩石压痕试验材料及方法 |
| 2.1.1 岩石物理性质 |
| 2.1.2 试验设备和方法 |
| 2.2 岩石贯入过程中破碎阶段 |
| 2.2.1 压缩破碎阶段 |
| 2.2.2 裂纹扩展阶段 |
| 2.2.3 岩石贯入破碎阶段 |
| 2.3 岩石贯入参数对岩石贯入破碎的影响 |
| 2.4 三维岩石贯入破碎模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 基于旋转切割试验的岩石旋切破碎机理研究 |
| 3.1 岩石切割破碎试验材料及方法 |
| 3.1.1 岩石物理性质 |
| 3.1.2 试验设备和方法 |
| 3.2 岩石切割破碎过程中加载压力与扭矩相关性研究 |
| 3.3 岩石切割破碎过程中机岩相互作用 |
| 3.4 岩石切割参数对岩石切割破碎效率的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于原位钻孔试验的岩体力学参数识别研究 |
| 4.1 钻进过程实时监测系统 |
| 4.1.1 钻进过程实时监测系统功能 |
| 4.1.2 钻进过程实时监测系统数据处理流程 |
| 4.1.3 钻进过程实时监测系统显示界面 |
| 4.2 基于原位钻孔试验的机-岩参数相关性研究 |
| 4.2.1 现场原位钻孔试验 |
| 4.2.2 原位钻孔机岩参数相关性分析 |
| 4.3 基于机岩参数映射关系的地层岩体力学参数评价指数 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 地层岩体参数识别方法的工程应用与验证 |
| 5.1 德厚水库工程概况 |
| 5.1.1 工程地质 |
| 5.1.2 工程问题 |
| 5.2 基于地层岩体参数识别方法的岩溶分布探测 |
| 5.2.1 德厚水库岩溶分布探测方法 |
| 5.2.2 德厚水库岩溶分布探测方法步骤 |
| 5.2.3 基于地层岩体参数识别方法的岩溶分布探测分析 |
| 5.3 基于深度置信网络的地层岩体参数识别方法有效性验证 |
| 5.3.1 深度置信网络模型构建 |
| 5.3.2 地层岩体参数识别方法有效性验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 一、攻读博士期间成果 |
| 二、攻读博士期间参与的科研项目 |
（5）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 |
（6）页岩热致裂缝形成机理及数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 页岩热致裂物理实验研究现状 |
| 1.2.2 页岩热致裂数值模拟研究现状 |
| 1.2.3 目前存在的问题 |
| 1.3 本文研究内容、技术路线和创新点 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.3.3 创新点 |
| 第二章 页岩热致裂缝演化特征分析 |
| 2.1 页岩热效作用物理特征 |
| 2.2 油页岩热致裂缝演化特征 |
| 2.3 页岩热致裂缝演化特征 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 页岩颗粒流建模及参数标定方法研究 |
| 3.1 颗粒流方法 |
| 3.1.1 颗粒流方法简介 |
| 3.1.2 颗粒流模型基本假设 |
| 3.1.3 颗粒流接触模型选择 |
| 3.1.4 建立和运行颗粒流模型的基本流程 |
| 3.2 基于宏微观特征分析的页岩颗粒模型构建 |
| 3.3 页岩颗粒流接触模型微观参数标定 |
| 3.3.1 参数标定方法研究 |
| 3.3.2 微观力学参数标定 |
| 3.3.3 微观力学参数验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 页岩热致裂缝演化颗粒流模拟 |
| 4.1 颗粒流热力耦合模型基本方法 |
| 4.1.1 颗粒流热力学分析基本特征 |
| 4.1.2 颗粒流热分析控制理论 |
| 4.1.3 颗粒流热力学中的热应变 |
| 4.1.4 颗粒流热力学微观属性 |
| 4.2 页岩颗粒流热力耦合数值模型构建方法及热力学设定 |
| 4.3 页岩热效作用颗粒流数值实验及其结果分析 |
| 4.3.1 页岩热效作用下热致裂缝演化特征 |
| 4.3.2 加热方式对于页岩热致裂缝演化的影响 |
| 4.3.3 天然微裂缝对于页岩热致裂缝演化的影响 |
| 4.3.4 围压对于页岩热致裂缝演化的影响 |
| 4.4 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 |
| 攻读硕士学位期间参加科研情况及获得的学术成果 |
（7）基于多源信息融合的隧道岩体参数钻机感知系统及识别方法研究（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 钻孔过程监测技术研究现状 |
| 1.2.2 岩层界面识别方法研究现状 |
| 1.2.3 钻进参数与岩石力学参数关系研究现状 |
| 1.2.4 钻进响应与岩石力学参数关系研究现状 |
| 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 地质智能钻进感知试验系统 |
| 2.1 钻进参数主动定量控制 |
| 2.1.1 钻进参数主动定量控制提出 |
| 2.1.2 数字钻探装备及应用现状 |
| 2.2 地质智能钻进感知装备研制 |
| 2.2.1 地质智能钻进感知装备概况 |
| 2.2.2 地质智能钻进感知装备组成 |
| 2.2.3 钻进参数主动控制的实现 |
| 2.3 类岩石材料配置与钻进相似理论推导 |
| 2.3.1 类岩石材料配置 |
| 2.3.2 类岩石材料室内试验结果与参数选取 |
| 2.3.3 钻进相似理论推导 |
| 2.4 岩体数字钻探测试 |
| 2.4.1 岩体数字钻探试验流程 |
| 2.4.2 岩体数字钻探试验方案设计 |
| 2.4.3 岩体数字钻探试验结果分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于钻进参数与能量指标的岩层界面识别方法 |
| 3.1 岩体钻进功能理论与可钻性 |
| 3.1.1 岩体钻进功能分析 |
| 3.1.2 岩石可钻性 |
| 3.2 基于钻进参数与能量指标的界面识别方法 |
| 3.2.1 可钻性指标对地层识别的敏感性 |
| 3.2.2 基于钻进参数与能量指标的岩层界面识别过程 |
| 3.2.3 基于钻进参数与能量指标的岩层界面识别试验设计 |
| 3.3 岩层界面识别试验结果分析 |
| 3.3.1 岩体钻进参数对岩层倾角的敏感性分析 |
| 3.3.2 岩层界面对钻进速度的敏感性分析 |
| 3.3.3 基于时均破碎比功的岩层界面识别方法 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 钻进参数与岩体力学参数关系研究 |
| 4.1 岩石力学参数测定 |
| 4.1.1 岩石试件制作 |
| 4.1.2 室内参数测定 |
| 4.2 岩石室内数字钻进试验与分析 |
| 4.2.1 岩石室内数字钻进试验 |
| 4.2.2 岩石钻进参数对岩石强度敏感性分析 |
| 4.2.3 岩石钻进参数对地应力的敏感性分析 |
| 4.3 岩石钻进数值模拟研究 |
| 4.3.1 离散单元法 |
| 4.3.2 岩石参数标定 |
| 4.3.3 岩石钻进仿真 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 钻进响应与岩体力学参数关系研究 |
| 5.1 岩石室内数字钻进声学响应试验与分析 |
| 5.1.1 声的产生、测量与评价 |
| 5.1.2 岩石钻进声学响应试验 |
| 5.1.3 岩石钻进声级与岩石力学参数回归分析 |
| 5.2 岩石室内冲击响应试验与分析 |
| 5.2.1 钻杆应力波的产生、测量与评价 |
| 5.2.2 岩石室内冲击试验研究 |
| 5.2.3 岩石室内冲击响应分析 |
| 5.3 室内冲击岩石固有频率监测与分析 |
| 5.3.1 固有频率 |
| 5.3.2 岩石固有频率室内测试试验 |
| 5.3.3 岩石固有频率与加载应力大小分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 隧道岩体综合评价系统 |
| 6.1 基于多源数据融合的岩石强度预测模型 |
| 6.1.1 多源数据融合概述 |
| 6.1.2 粒子群优化最小二乘支持向量机 |
| 6.1.3 模型构建 |
| 6.2 岩石参数智能评价分析 |
| 6.2.1 训练集与验证集选取 |
| 6.2.2 多源数据学习模型建立 |
| 6.2.3 多源数据融合方法分析 |
| 6.3 隧道岩体综合评价系统 |
| 6.3.1 隧道岩体综合评价系统开发 |
| 6.3.2 隧道岩体综合评价系统功能 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在读期间参与的科研项目 |
| 在读期间发表的论文 |
| 在读期间申请的专利 |
| 在读期间获取的奖励 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（8）基于粗粒化理论的工程尺度DEM-CFD流固耦合模拟方法及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景与意义 |
| 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 离散元颗粒粘结模型研究现状 |
| 1.2.2 离散元粗粒化理论研究现状 |
| 1.2.3 岩土体渗透破坏模拟方法研究现状 |
| 1.2.4 工程尺度灾变演化过程模拟方法研究现状 |
| 1.3 当前研究存在的问题 |
| 1.4 论文研究内容与技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 创新点 |
| 1.4.3 技术路线 |
| 第二章 离散元颗粒粘结模型及模拟技术研究 |
| 2.1 胶结砂岩物理力学性质研究 |
| 2.1.1 白砂岩CT扫描微观结构研究 |
| 2.1.2 白砂岩的基础力学性质研究 |
| 2.2 颗粒离散元及其粘结模型基本原理 |
| 2.2.1 颗粒离散元基本原理 |
| 2.2.2 Hertz-Mindlin with bonding模型 |
| 2.2.3 模型验证与分析 |
| 2.3 修正的颗粒粘结模型开发 |
| 2.3.1 修正的颗粒粘结模型 |
| 2.3.2 修正的粘结模型程序化实现 |
| 2.3.3 修正的粘结模型验证 |
| 2.3.4 不同粘结模型对比分析 |
| 2.4 基于离散元的声发射监测技术开发 |
| 2.4.1 离散元声发射监测原理 |
| 2.4.2 离散元声发射监测技术实现及应用 |
| 2.5 基于DEM-MBD的真三轴伺服加载技术开发 |
| 2.5.1 基于DEM-MBD的真三轴伺服加载原理 |
| 2.5.2 离散元真三轴伺服加载技术实现及应用 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 基于粗粒化理论的离散元颗粒粘结模型 |
| 3.1 岩石室内试验模拟与颗粒尺寸相关性研究 |
| 3.1.1 岩石单轴压缩破坏与颗粒尺寸相关性 |
| 3.1.2 岩石巴西劈裂破坏与颗粒尺寸相关性 |
| 3.2 粗粒化颗粒粘结模型建立 |
| 3.2.1 粗粒化基本理念 |
| 3.2.2 粗粒化颗粒粘结模型推导 |
| 3.3 粗粒化模型程序化及验证 |
| 3.3.1 粗粒化颗粒粘结模型程序化实现 |
| 3.3.2 颗粒粘结模型粗粒化模型验证 |
| 3.4 粗粒化颗粒粘结模型的案例验证 |
| 3.4.1 参数选取和模型标定 |
| 3.4.2 硐室开挖损伤区模拟验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于粗粒化理论的DEM-CFD流固耦合模拟方法 |
| 4.1 基于EDEM-Fluent的流固耦合原理及验证 |
| 4.1.1 EDEM-Fluent流固耦合原理 |
| 4.1.2 EDEM-Fluent流固耦合准确性验证 |
| 4.2 基于DEM-CFD流固耦合的侵蚀弱化模型 |
| 4.2.1 侵蚀弱化模型理论推导 |
| 4.2.2 侵蚀弱化模型验证 |
| 4.3 粗粒化DEM-CFD流固耦合模型及验证 |
| 4.3.1 粗粒化DEM-CFD流固耦合模型 |
| 4.3.2 粗粒化DEM-CFD流固耦合模型验证 |
| 4.4 基于DEM-CFD流固耦合的粗粒化侵蚀弱化模型及验证 |
| 4.4.1 侵蚀弱化模型的粗粒化推导 |
| 4.4.2 粗粒化侵蚀弱化模型的验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于粗粒化理论的工程尺度突水突泥灾害模拟研究 |
| 5.1 工程背景 |
| 5.1.1 工程概况与地质特征 |
| 5.1.2 突水突泥概况及原因 |
| 5.2 模型建立与模型参数 |
| 5.2.1 颗粒模型的建立 |
| 5.2.2 边界条件及参数设置 |
| 5.3 仿真结果与分析 |
| 5.3.1 隧道开挖围岩位移与损伤规律 |
| 5.3.2 断层渗流侵蚀弱化破坏规律 |
| 5.3.3 突水突泥通道灾变演化规律 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 在读期间参与的科研项目 |
| 在读期间发表的论文 |
| 在读期间申请的专利 |
| 在读期间登记的软件着作权 |
| 在读期间获取的奖励 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩f情况表 |
（9）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 |
（10）冻融循环条件下含弧状裂隙类岩石的裂纹扩展机理和力学特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 变量注释表(List of symbols) |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义(Research background and significance) |
| 1.2 国内外研究现状(Research status at home and abroad) |
| 1.2.1 岩石冻融循环试验研究 |
| 1.2.2 岩石冻融循环理论研究 |
| 1.2.3 岩石冻融循环数值模拟研究 |
| 1.3 研究内容与技术路线(Research content and technical route) |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.3.3 创新点 |
| 第二章 含预制圆弧状裂隙类砂岩的冻融循环与力学试验研究 |
| 2.1 引言(Introduction) |
| 2.2 试验要求(Test requirements) |
| 2.3 试验步骤(Test steps) |
| 2.4 试件的制备和养护(Preparation and curing of specimens) |
| 2.4.1 试件材料的选取 |
| 2.4.2 模具的制作 |
| 2.4.3 裂隙试件的制作 |
| 2.4.4 裂隙试件的养护 |
| 2.5 试验内容(Test content) |
| 2.5.1 冻融循环试验 |
| 2.5.2 单轴压缩试验 |
| 2.5.3 环境扫描电镜ESEM (Environmental Scanning ElectronMicroscope)试验 |
| 2.6 试验结果分析(Analysis of test results) |
| 2.6.1 冻融循环试验结果分析 |
| 2.6.2 微观电镜扫描分析 |
| 2.6.3 含圆弧状裂隙试件裂纹扩展分析 |
| 2.7 本章小结(The summary of this chapter) |
| 第三章 含预制圆弧状冰裂隙类砂岩的力学试验 |
| 3.1 引言(Introduction) |
| 3.2 试验要求(Test requirements) |
| 3.3 试验步骤(Test steps) |
| 3.4 试验内容(Test content) |
| 3.4.1 单轴压缩试验 |
| 3.4.2 环境电镜扫描试验(ESEM) |
| 3.5 含圆弧状冰裂隙试件裂纹扩展分析(Crack propagation analysis of aspecimens with arc-shaped ice flaw) |
| 3.6 本章小结(The summary of this chapter) |
| 第四章 含预制圆弧形冰裂隙类砂岩的数值模拟研究 |
| 4.1 颗粒流模拟软件PFC2D简介(Introduction to particle flowsimulation software PFC2D) |
| 4.2 冻融循环模拟原理(Freeze-thaw cycle simulation principle) |
| 4.3 模拟实现思路与模拟方案设计(Idea of simulation implementation and the design of simulation scheme) |
| 4.3.1 冻融循环实现思路 |
| 4.3.2 单轴压缩工程的实现思路 |
| 4.3.3 模拟方案设计 |
| 4.4 细观参数标定(Mesoscopic parameter calibration) |
| 4.4.1 细观参数标定过程 |
| 4.4.2 细观参数标定合理性评价 |
| 4.5 数值模型构建(Establishment of the numerical model) |
| 4.6 冻融循环条件下单轴压缩模拟试验(Simulation test of uniaxial compression under freeze-thaw cycle conditions) |
| 4.6.1 含圆弧状冰裂隙试件裂纹扩展规律分析 |
| 4.6.2 含圆弧状冰裂隙试件峰值强度变化规律分析 |
| 4.6.3 含圆弧状冰裂隙试件弹性模量变化规律分析 |
| 4.6.4 含圆弧状冰裂隙试件冻融系数变化规律分析 |
| 4.6.5 含圆弧状冰裂隙试件峰值应变变化规律分析 |
| 4.7 本章小结(The summary of this chapter) |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论(Conclusions) |
| 5.2 展望(Prospect) |
| 附录 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
四、固体围压介质下岩石三轴实验装置的压力标定（论文参考文献）
- [1]岩体力学发展的一些回顾与若干未解之百年问题[J]. 赵阳升. 岩石力学与工程学报, 2021(07)
- [2]大理岩和花岗岩的非稳态流变实验研究[D]. 牛露. 中国地震局地质研究所, 2021
- [3]微波照射岩石致裂机制及强度劣化规律研究[D]. 郝志远. 西安理工大学, 2021(01)
- [4]基于钻孔过程机-岩相互作用机制的岩体力学参数识别研究[D]. 冯上鑫. 西安理工大学, 2021(01)
- [5]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)
- [6]页岩热致裂缝形成机理及数值模拟研究[D]. 王豪. 西安石油大学, 2021(09)
- [7]基于多源信息融合的隧道岩体参数钻机感知系统及识别方法研究[D]. 刘正好. 山东大学, 2021(11)
- [8]基于粗粒化理论的工程尺度DEM-CFD流固耦合模拟方法及应用[D]. 商成顺. 山东大学, 2021(12)
- [9]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)
- [10]冻融循环条件下含弧状裂隙类岩石的裂纹扩展机理和力学特性研究[D]. 吴冠男. 山东大学, 2021(12)