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巖體裂隙網絡各向異性損傷力學效應研究 版權信息
- ISBN：9787030476593
- 條形碼：9787030476593 ; 978-7-03-047659-3
- 裝幀：暫無
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
巖體裂隙網絡各向異性損傷力學效應研究 本書特色
本書系統介紹了作者近十年在巖體各向異性損傷力學的試驗、理論和數值模擬三方面的研究成果。全書共7章，內容包括緒論、節理巖體模擬試件單軸壓縮試驗研究、反映巖體結構力學效應的方向分布函數及組構張量、基于微平面有效應力的巖體各向異性損傷屈服準則、基于材料參數方向性變化的巖體各向異性強度準則、基于微平面理論的巖體各向異性彈塑性損傷模型和巖體各向異性對井壁穩定性影響研究的工程應用。
巖體裂隙網絡各向異性損傷力學效應研究 內容簡介
本書系統介紹了作者近十年在巖體各向異性損傷力學的試驗、理論和數值模擬三方面的研究成果。全書共7章，內容包括緒論、節理巖體模擬試件單軸壓縮試驗研究、反映巖體結構力學效應的方向分布函數及組構張量、基于微平面有效應力的巖體各向異性損傷屈服準則、基于材料參數方向性變化的巖體各向異性強度準則、基于微平面理論的巖體各向異性彈塑性損傷模型和巖體各向異性對井壁穩定性影響研究的工程應用。
巖體裂隙網絡各向異性損傷力學效應研究 目錄
《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1章 緒論 1.1 巖體損傷力學機理的試驗研究 1.1.1 現場原位試驗 1.1.2 物理模擬試驗 1.1.3 數值模擬試驗 1.2 巖體的各向異性強度準則 1.2.1 基于張量及不變量的各向異性強度理論 1.2.2 基于材料參數修正的各向異性強度理論 1.3 巖體的各向異性損傷本構模型 1.3.1 基于傳統方法的巖體各向異性損傷本構模型 1.3.2 混凝土材料的微平面模型 1.3.3 基于二元介質概念的巖體微平面損傷模型 1.4 本章小結 參考文獻第2章 節理巖體模擬試件的單軸壓縮試驗 2.1 試驗參數和方法 2.1.1 試件尺寸和節理網絡參數 2.1.2 巖石模擬材料的選取 2.1.3 材料配比及力學參數測定 2.1.4 試件的制作方法 2.1.5 試件的數量 2.1.6 單軸壓縮試驗設備 2.2 試件的應力一應變全曲線及其分類 2.2.1 各組試件的應力一應變全曲線 2.2.2 應力一應變全曲線的類型 2.3 試件的峰值強度和彈性模量 2.3.1 強度和彈性模量的變化規律 2.3.2 強度和彈性模量隨節理連通率變化的擬合函數 2.4 試件的延性指標 2.4.1 常用的延性或脆性指標 2.4.2 試件延性指標的變化規律 2.5 試件的開裂過程和破壞模式 2.5.1 起裂類型 2.5.2 裂紋匯合貫通類型 2.5.3 破壞模式 2.6 宏觀力學行為的損傷力學機制分析 2.6.1 應力一應變全曲線類型的損傷力學機理 2.6.2 強度各向異性變化規律的損傷力學機理 2.7 本章小結 參考文獻第3章 單軸壓縮試驗中試件的表面裂紋演化特征分析 3.1 二維數字圖像處理技術及表面裂紋統計參量的計算方法 3.1.1 各試件代表性圖像的選取 3.1.2 二維灰度圖像的增強和二值化 3.1.3 單個裂紋的識別和參數統計 3.1.4 表面裂紋的總面積分數和分形維數 3.2 表面裂紋的總面積分數和分形維數隨軸向應變的演化 3.2.1 各試件表面裂紋的總面積分數和分形維數隨軸向應變的變化曲線 3.2.2 表面裂紋的總面積分數和分形維數演化隨節理參數的變化特征 3.3 特征點的裂紋面積分數和分形維數隨節理參數的變化規律 3.4 表面裂紋面積分數角度分布特征隨節理參數的變化規律 3.4.1 各試件特征點處的表面裂紋二值化圖像 3.4.2 各試件特征點處表面裂紋面積分數的角度分布 3.5 本章小結 參考文獻第4章 單軸壓縮試驗后試件的破碎特征分析 4.1 篩分試驗的方法和步驟 4.1.1 篩分試驗方法 4.1.2 篩分試驗步驟 4.2 篩分試驗的結果 4.2.1 各試件篩分試驗的粗粒和中粒照片 4.2.2 各試件破碎體的粒級一質量 4.2.3 各試件破碎體的粒級一頻數 4.3 破碎體的塊度分布特征 4.3.1 質量百分比 4.3.2 各粒級的頻數 4.3.3 比表面積 4.3.4 分形維數 4.4 本章小結和討論 參考文獻第5章 裂隙巖體起裂機制分析 5.1 遠場壓力下單個橢圓裂隙彈性應力場的解析解 5.1.1 平面問題彈性應力的復變函數解及保角變換 5.1.2 Muskhelishvili的極坐標解析解 5.1.3 Stevenson的橢圓坐標解析解 5.1.4 橢圓孔周圍的應力場分布及應力集中系數 5.2 基于兩種破裂機制的破裂判據、破裂函數及臨界荷載 5.2.1 拉破裂的判據、破裂函數和開裂臨界荷載 5.2.2 剪破裂的判據、破裂函數和開裂臨界荷載 5.3 多裂隙巖體開裂機制的有限元模擬分析 5.3.1 幾何模型 5.3.2 有限元計算網格 5.3.3 應力計算結果 5.3.4 開裂機制分析 5.4 與裂隙巖體起裂的試驗結果對比 5.5 本章小結 參考文獻第6章 方向分布函數及其組構張量 6.1 方向分布標量函數及其組構張量 6.1.1 單位方向矢量各階并矢及其方向平均 6.1.2 兩個張量并積關于指標完全對稱化的記法 6.1.3 方向分布標量函數的**類組構張量 6.1.4 方向分布標量函數的第二類組構張量 6.1.5 方向分布標量函數的第三類組構張量 6.2 方向分布矢量函數及其組構張量 6.2.1 單位張量和任意矢量與單位方向矢量并失組成的兩個特殊張量 6.2.2 方向分布矢量函數法向分量(標量)的**類組構張量 6.2.3 方向分布矢量函數的**類組構張量 6.2.4 方向分布矢量函數的第二類組構張量 6.2.5 方向分布矢量函數的第三類組構張量 6.3 本章小結 參考文獻第7章 基于組構張量的巖體各向異性屈服或強度準則 7.1 微平面模型的宏細觀聯系框架 7.1.1 代表性體積單元的宏觀物理量和微平面上的細觀物理量 7.1.2 微平面物理量和宏觀物理量間的聯系 7.2 基于微平面有效應力的巖體各向異性損傷屈服準則 7.2.1 宏觀應力張量不變量的微平面表達式 7.2.2 各向同性強度準則及其微平面表述 7.2.3 微平面有效應力矢量、宏觀有效應力張量及其不變量 7.2.4 材料主軸坐標系內的巖體各向異性屈服準則 7.3 考慮材料參數方向分布的巖體各向異性強度準則 7.3.1 巖體強度參數的各向異性分布 7.3.2 各向異性巖體的拉、剪破壞條件 7.3.3 巖體的各向異性抗拉強度準則 7.3.4 巖體的各向異性抗剪強度準則 7.3.5 主應力空間內的巖體各向異性強度準則破壞面 7.4 本章小結 參考文獻第8章 巖體的各向異性損傷本構模型 8.1 巖體微平面二元介質模型的宏細觀聯系框架 8.1.1 巖體微平面二元介質模型的基本假設 8.1.2 微平面法向和切向都不分解形式的宏細觀聯系框架 8.1.3 微平面法向分解、切向不分解形式的宏細觀聯系框架 8.1.4 微平面法向不分解、切向分解形式的宏細觀聯系框架 8.1.5 微平面模型建立宏觀本構方程的步驟及單位球面數值積分 8.2 各向同性材料的微平面彈性本構關系及彈性常數 8.2.1 法向和切向都不分解形式的微平面彈性本構關系及彈性常數 8.2.2 法向分解、切向不分解形式的微平面彈性本構關系及彈性常數 8.2.3 法向不分解、切向分解形式的微平面彈性本構關系及彈性常數 8.3 巖體的塑性損傷耦合微平面模型 8.3.1 微平面損傷變量的組構張量 8.3.2 巖體的損傷彈性本構方程 8.3.3 巖體微平面的損傷彈塑性本構關系 8.3.4 巖體的宏觀彈塑性本構方程 8.3.5 巖體的塑性損傷耦合微平面模型計算流程 8.3.6 算例 8.4 基于應力邊界的巖體各向異性損傷微平面模型 8.4.1 微平面上巖體和兩個力學基元的應變增量 8.4.2 微平面上兩個力學基元的彈性試應力 8.4.3 微平面上兩個力學基元的應力一應變邊界方程 8.4.4 微平面上的巖體應力矢量和巖體宏觀應力張量 8.4.5 微平面的損傷演化方程 8.4.6 基于應力邊界的巖體各向異性損傷微平面模型計算流程 8.4.7 算例 8.5 本章小結 參考文獻第9章 考慮巖體各向異性的油井井筒穩定性分析 9.1 考慮巖體各向異性的井壁穩定彈性分析 9.1.1 地應力主軸、巖體材料主軸和井筒的坐標系 9.1.2 井筒周圍巖體的彈性應力場 9.1.3 考慮巖體各向異性的井壁穩定彈性分析模型及軟件 9.1.4 算例 9.2 考慮巖體各向異性的井壁穩定彈塑性分析 9.2.1 分析方法及計算參數 9.2.2 分析結果 9.3 本章小結參考文獻彩圖
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