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煤巖對非均勻載荷作用的力學(xué)響應(yīng)與作用機理 版權(quán)信息
- ISBN：9787030773647
- 條形碼：9787030773647 ; 978-7-03-077364-7
- 裝幀：平裝膠訂
- 冊數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
煤巖對非均勻載荷作用的力學(xué)響應(yīng)與作用機理 內(nèi)容簡介
本書針對不均勻載荷作用中的典型代表——局部偏心載荷作用和局部沖擊載荷作用，并以煤礦開采的主要環(huán)境介質(zhì)煤巖為主要研究對象，結(jié)合作者及其所帶領(lǐng)的科研團隊多年研究經(jīng)驗和研究成果的總結(jié)，系統(tǒng)介紹煤巖的特性、載荷的類型、受載后的力學(xué)響應(yīng)，重點闡述研究所得的受非均勻載荷作用后煤巖產(chǎn)生的力學(xué)響應(yīng)。研究內(nèi)容主要包括局部偏心載荷作用下煤巖表面裂紋演化規(guī)律及煤巖損傷演化規(guī)律、聲發(fā)射參數(shù)演化規(guī)律；局部沖擊載荷作用下煤巖表面裂紋演化規(guī)律及煤巖損傷演化規(guī)律、超聲波傳播演化規(guī)律、紅外熱成像演化特征規(guī)律；根據(jù)試驗研究獲得的受兩種典型的非均勻載荷作用后煤巖產(chǎn)生的力學(xué)響應(yīng)特征，并根據(jù)試驗和理論分析建立起的非均勻載荷作用與常規(guī)力學(xué)作用的等效理論模型；同時，將非均勻載荷作用下煤巖產(chǎn)生力學(xué)響應(yīng)的等效理論模型成功應(yīng)用到邊坡穩(wěn)定性的研究中。
煤巖對非均勻載荷作用的力學(xué)響應(yīng)與作用機理 目錄
第1章 巖石與煤的特征與區(qū)別
1.1 巖石及特征
1.1.1 巖石的構(gòu)成特征
1.1.2 巖體的構(gòu)成特征
1.2 煤及其特征
1.2.1 煤的形成
1.2.2 煤的分類
1.2.3 煤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
1.3 巖石與煤的區(qū)別
1.4 本章小結(jié)
第2章 載荷作用與煤體的基本力學(xué)響應(yīng)
2.1 載荷及分類
2.1.1 外力、內(nèi)力和應(yīng)力
2.1.2 外力的分類
2.2 礦山載荷及分類
2.2.1 自重應(yīng)力
2.2.2 構(gòu)造應(yīng)力
2.2.3 原巖應(yīng)力的分布規(guī)律
2.2.4 原巖應(yīng)力測定方法
2.2.5 礦山壓力
2.3 煤體的基本力學(xué)響應(yīng)
2.3.1 主要力學(xué)參數(shù)變化
2.3.2 變形特性與破壞特征
2.4 本章小結(jié)
第3章 煤巖類材料的力學(xué)特性研究動態(tài)與進展
3.1 引言
3.2 煤巖類材料的靜力學(xué)特性研究
3.2.1 煤巖類材料的基本力學(xué)特性研究
3.2.2 煤巖類材料的變形局部化研究
3.2.3 煤巖類材料的損傷測試與表征方法研究
3.2.4 煤巖類材料的損傷模型研究
3.3 煤巖類材料的動力學(xué)特性研究
3.3.1 煤巖類材料的動力學(xué)特性研究方法
3.3.2 動載荷作用下煤巖類材料的變形與損傷
3.4 動靜組合載荷作用下煤巖微結(jié)構(gòu)演化及作用機理
3.4.1 動靜載荷作用下煤巖微結(jié)構(gòu)演化規(guī)律與作用機理
3.4.2 動載荷作用下煤巖動態(tài)損傷模型研究
3.5 尚需解決的科學(xué)問題
3.6 本章小結(jié)
第4章 單向約束條件下煤體對動力沖擊作用的力學(xué)響應(yīng)
4.1 煤巖損傷量的統(tǒng)計描述
4.2 煤巖微裂隙破壞模型
4.2.1 垂直微裂隙破壞模型
4.2.2 水平微裂隙破壞模型
4.2.3 微裂隙綜合破壞模型
4.3 實驗研究的準備與方案
4.3.1 主要試驗設(shè)備
4.3.2 試驗用樣
4.3.3 試驗方案
4.4 遞增沖量與煤巖損傷演化的關(guān)系
4.4.1 循環(huán)沖擊次數(shù)對煤巖損傷破壞的影響
4.4.2 累計沖量對煤巖損傷演化的影響
4.5 單向約束靜載與煤巖損傷演化的關(guān)系
4.5.1 不同約束靜載下循環(huán)沖擊次數(shù)對煤巖損傷破壞的影響
4.5.2 不同約束靜載下累計沖量對煤巖損傷破壞的影響
4.6 基于高清數(shù)碼攝像機的煤巖損傷破壞表面裂紋擴展規(guī)律
4.7 恒定式?jīng)_量與煤巖損傷演化的關(guān)系
4.7.1 循環(huán)沖擊次數(shù)對煤巖損傷量的影響
4.7.2 不同水平?jīng)_量加載下累計沖量對煤巖損傷量的影響
4.8 單向約束靜載與煤巖損傷演化的關(guān)系
4.8.1 不同約束靜載下循環(huán)沖擊次數(shù)對煤巖損傷量的影響
4.8.2 相同沖量作用下約束靜載對煤巖損傷量的影響
4.9 基于紅外熱成像的循環(huán)沖擊作用對煤巖損傷的影響
4.10 單向約束作用下煤巖損傷演化的數(shù)值分析
4.10.1 數(shù)值模型的建立
4.10.2 模型參數(shù)與生成網(wǎng)格
4.10.3 計算結(jié)果與分析
4.10.4 沖量大小對煤巖模型損傷的影響
4.10.5 約束靜載大小對煤巖模型損傷的影響
4.11 本章小結(jié)
第5章 雙向約束作用下煤體對動力沖擊作用的力學(xué)響應(yīng)
5.1 雙向約束條件下沖擊載荷對煤樣結(jié)構(gòu)損傷量化表征
5.1.1 實驗準備與研究方案
5.1.2 煤樣破壞過程及模式與其內(nèi)部微結(jié)構(gòu)演化的關(guān)系
5.1.3 不同約束條件下循環(huán)沖擊作用對煤樣內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響
5.1.4 單次沖擊能量大小對煤樣內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響
5.1.5 沖擊方式對煤樣內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響
5.2 基于紅外熱成像的煤巖表面裂紋擴展行為的量化表征
5.2.1 熵的基本理論
5.2.2 煤樣表面溫度場分布特征
5.2.3 沖擊試驗中的紅外輻射量化表征
5.3 雙向約束下沖擊載荷作用對煤體力學(xué)特性的影響數(shù)值模擬
5.3.1 數(shù)值模型及模擬方案
5.3.2 數(shù)值模擬模型的參數(shù)
5.3.3 沖擊能量大小對煤樣內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響
5.3.4 約束條件對煤體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響
5.4 雙向約束沖擊載荷作用下煤巖內(nèi)部結(jié)構(gòu)損傷機制
5.5 本章小結(jié)
第6章 非均勻載荷作用下煤巖體的裂紋演化規(guī)律
6.1 實驗設(shè)備與試驗方案
6.1.1 局部偏心載荷試驗設(shè)備與方案
6.1.2 局部沖擊載荷試驗設(shè)備與方案
6.2 局部偏心載荷作用下煤樣應(yīng)力-應(yīng)變特征
6.3 局部偏心載荷作用下原煤與型煤試樣表面裂紋演化規(guī)律
6.3.1 常規(guī)單軸壓縮下煤樣表面裂紋演化規(guī)律
6.3.2 局部偏心載荷作用下煤樣表面裂紋演化規(guī)律
6.4 局部偏心載荷作用下煤巖損傷分形特征
6.4.1 分形理論概念
6.4.2 分形理論在煤巖損傷中的應(yīng)用
6.5 基于超聲波的煤巖內(nèi)微結(jié)構(gòu)演化規(guī)律
6.5.1 單軸壓縮下煤巖內(nèi)超聲波波速變化規(guī)律
6.5.2 局部偏心載荷作用下煤巖損傷演化規(guī)律
6.6 局部偏心載荷作用下煤巖破壞模型
6.7 煤巖對局部循環(huán)沖擊載荷作用的力學(xué)響應(yīng)
6.7.1 局部循環(huán)沖擊次數(shù)對煤巖內(nèi)微結(jié)構(gòu)演化影響
6.7.2 局部循環(huán)沖擊載荷作用下煤巖內(nèi)微結(jié)構(gòu)演化規(guī)律
6.8 煤巖對局部遞增沖擊載荷作用的力學(xué)響應(yīng)
6.8.1 局部遞增循環(huán)沖擊次數(shù)對煤巖內(nèi)微結(jié)構(gòu)演化影響
6.8.2 局部遞增沖擊載荷作用下煤巖內(nèi)微結(jié)構(gòu)演化規(guī)律
6.9 煤巖對局部遞減沖擊載荷作用的力學(xué)響應(yīng)
6.9.1 局部遞減循環(huán)沖擊次數(shù)對煤巖內(nèi)微結(jié)構(gòu)演化影響
6.9.2 局部遞減沖擊載荷作用下煤巖內(nèi)微結(jié)構(gòu)演化規(guī)律
6.10 局部沖量對煤巖內(nèi)微結(jié)構(gòu)演化影響
6.10.1 單次沖量大小對煤巖內(nèi)微結(jié)構(gòu)演化影響
6.10.2 累計沖量對煤巖內(nèi)微結(jié)構(gòu)演化影響
6.10.3 沖量加載順序?qū)γ簬r內(nèi)微結(jié)構(gòu)演化影響
6.11 沖擊加載面積與煤巖內(nèi)微結(jié)構(gòu)演化的耦合關(guān)系
6.12 局部沖擊載荷作用下型/原煤試樣內(nèi)微結(jié)構(gòu)演化對比
6.12.1 循環(huán)沖擊次數(shù)對型煤和原煤試樣內(nèi)微結(jié)構(gòu)演化差異分析
6.12.2 沖擊加載面積對型煤和原煤試樣內(nèi)微結(jié)構(gòu)演化差異
6.13 局部沖擊載荷作用下煤巖內(nèi)微結(jié)構(gòu)演化的局部化效應(yīng)
6.13.1 局部沖擊載荷作用對試樣不同區(qū)域微結(jié)構(gòu)演化影響
6.13.2 局部沖擊載荷作用下煤巖內(nèi)微結(jié)構(gòu)演化局部化范圍
6.14 不同沖擊模式下煤巖表面裂紋的時空演化特征
6.14.1 循環(huán)沖擊載荷作用下煤巖表面裂紋的時空演化特征
6.14.2 遞增沖擊載荷作用下煤巖表面裂紋的時空演化特征
6.14.3 遞減沖擊載荷作用下煤巖表面裂紋的時空演化特征
6.14.4 不同沖擊模式作用下煤巖表面裂紋演化的差異
6.15 局部沖擊載荷與煤巖表面裂紋時空演化的耦合關(guān)系
6.15.1 沖量大小與煤巖表面裂隙時空演化的耦合關(guān)系
6.15.2 不同沖擊加載面積下煤巖表面裂紋的時空演化特征
6.16 局部沖擊載荷作用下型煤與原煤表面裂紋演化對比
6.17 局部沖擊載荷作用下煤巖表面裂紋演化的局部化效應(yīng)
6.18 本章小結(jié)
第7章 非均勻載荷作用下煤體的變形場演化特征
7.1 數(shù)字圖像相關(guān)方法
7.1.1 數(shù)字圖像相關(guān)方法基本原理
7.1.2 相關(guān)函數(shù)
7.1.3 數(shù)字圖像相關(guān)方法研究發(fā)展
7.2 局部偏心載荷模式煤巖變形場演化特征
7.2.1 常規(guī)單軸壓縮條件下原煤與型煤變形場演化特征
7.2.2 局部偏心載荷作用下原煤與型煤變形場演化特征
7.2.3 統(tǒng)計指標(biāo)修正與局部化分析
7.2.4 局部化帶位移演化規(guī)律
7.2.5 煤巖變形能的演化特征
7.3 局部沖擊煤巖表面裂紋擴展的分形特征
7.3.1 基于MATLAB的煤巖裂紋擴展分形計算
7.3.2 基于MATLAB的盒維數(shù)法分形維數(shù)計算
7.4 局部循環(huán)沖擊次數(shù)與煤巖表面裂紋分形維數(shù)的關(guān)系
7.4.1 常規(guī)全沖擊時試樣表面裂紋分形維數(shù)演化特征
7.4.2 局部沖擊時試樣表面裂紋分形維數(shù)演化特征
7.4.3 沖量與煤巖表面裂紋分形維數(shù)的耦合關(guān)系
7.4.4 沖擊加載面積與煤巖表面裂紋分形維數(shù)的耦合關(guān)系
7.4.5 型煤與原煤試樣表面裂紋分形維數(shù)對比
7.5 局部沖擊載荷作用下煤巖破斷面形貌的三維重構(gòu)
7.5.1 破斷面形貌的三維重構(gòu)方法
7.5.2 局部沖擊載荷作用下煤巖破斷面特征
7.6 局部沖擊載荷作用下煤巖破斷面分形特征
7.6.1 破斷面三維分形維數(shù)計算方法概述
7.6.2 粗糙表面分形維數(shù)計算的二次改進立方體覆蓋法
7.6.3 基于RGB圖像的粗糙表面分形維數(shù)等效計算方法
7.6.4 沖擊加載面積與煤巖破斷面分形維數(shù)的關(guān)系
7.7 本章小結(jié)
第8章 非均勻載荷作用下煤體的聲發(fā)射特征與損傷演化規(guī)律
8.1 聲發(fā)射參數(shù)與影響因素
8.1.1 聲發(fā)射參數(shù)
8.1.2 聲發(fā)射參數(shù)的影響因素
8.2 試驗系統(tǒng)與方案
8.2.1 試驗系統(tǒng)介紹
8.2.2 試驗方案
8.3 局部偏心載荷作用下煤巖損傷過程聲發(fā)射特征
8.3.1 局部偏心載荷作用下聲發(fā)射參數(shù)經(jīng)歷分析
8.3.2 局部偏心載荷作用下聲發(fā)射參數(shù)分布分析
8.3.3 局部偏心載荷作用下聲發(fā)射參數(shù)關(guān)聯(lián)分析
8.3.4 局部偏心載荷對b值影響分析
8.4 局部偏心載荷作用下煤巖損傷時空演化規(guī)律
8.4.1 聲發(fā)射定位原理
8.4.2 煤巖聲發(fā)射定位與裂紋演化規(guī)律
8.5 局部沖擊載荷作用下煤巖損傷變形特性
8.5.1 試驗概況
8.5.2 局部沖擊載荷作用下煤巖的動力響應(yīng)特征
8.6 基于紅外熱成像的局部沖擊對煤巖損傷的影響
8.6.1 紅外視頻溫度動態(tài)監(jiān)測成像與分析軟件開發(fā)
8.6.2 局部沖擊載荷作用下煤巖紅外熱輻射溫度場的量化表征方法
8.6.3 局部沖擊載荷作用下煤巖試樣不同區(qū)域溫度的量化表征
8.7 局部沖擊載荷對煤巖損傷變形的局部化影響
8.7.1 局部沖擊載荷作用下煤巖變形局部化效應(yīng)
8.7.2 局部沖擊載荷作用下煤巖熱輻射溫度場局部化效應(yīng)
8.8 本章小結(jié)
第9章 非均勻載荷作用下煤體力學(xué)響應(yīng)的數(shù)值分析
9.1 數(shù)值模擬方法介紹
9.1.1 PFC2D程序計算原理
9.1.2 PFC2D平行黏結(jié)模型
9.1.3 ANSYS/LS-DYNA軟件與計算原理
9.1.4 ANSYS/LS-DYNA顯式算法簡介
9.2 局部偏心載荷作用下煤巖單軸壓縮力學(xué)響應(yīng)模擬
9.2.1 模型建立與參數(shù)標(biāo)定
9.2.2 局部偏心載荷作用下煤巖常規(guī)單軸壓縮宏觀力學(xué)行為
9.2.3 局部偏心載荷作用下煤巖常規(guī)單軸壓縮細觀力學(xué)行為
9.3 局部偏心載荷作用下煤巖三軸壓縮力學(xué)響應(yīng)模擬
9.3.1 數(shù)值模擬方案
9.3.2 局部偏心載荷作用下煤巖三軸壓縮宏觀力學(xué)行為
9.3.3 局部偏心載荷作用下煤巖三軸壓縮細觀力學(xué)行為
9.4 基于完全重啟動的局部循環(huán)沖擊載荷的實現(xiàn)方法
9.4.1 ANSYS/LS-DYNA完全重啟動
9.4.2 基于完全重啟動的局部循環(huán)沖擊實現(xiàn)方法
9.5 局部沖擊載荷作用下煤巖動力響應(yīng)特性
9.5.1 局部沖擊載荷作用數(shù)值模擬方案
9.5.2 局部單次沖擊載荷作用下煤巖動力響應(yīng)特性
9.5.3 局部循環(huán)沖擊載荷作用下煤巖動力響應(yīng)特性
9.6 局部沖擊載荷作用下煤巖的破壞模式
9.6.1 局部沖擊載荷作用下煤巖試樣動態(tài)破壞過程
9.6.2 局部循環(huán)沖擊次數(shù)對煤巖破壞模式的影響
9.6.3 局部沖擊沖量施加順序與煤巖破壞模式的關(guān)系
9.6.4 局部沖擊加載面積與煤巖破壞模式的關(guān)系
9.7 本章小結(jié)
第10章 非均勻載荷作用下煤巖損傷特征與損傷方程
10.1 損傷力學(xué)理論
10.1.1 損傷力學(xué)研究任務(wù)
10.1.2 損傷變量的定義
10.1.3 常用損傷力學(xué)模型
10.2 基于Weibull分布的煤巖統(tǒng)計損傷本構(gòu)模型
10.2.1 模型的基本假設(shè)
10.2.2 煤巖損傷模型的建立與修正
10.2.3 基于統(tǒng)計強度理論的煤巖損傷本構(gòu)模型
10.2.4 基于統(tǒng)計強度理論的煤巖損傷本構(gòu)模型參數(shù)的確定
10.2.5 基于統(tǒng)計強度理論的煤巖損傷本構(gòu)模型的驗證
10.3 局部偏心載荷作用下煤巖統(tǒng)計損傷本構(gòu)模型
10.3.1 統(tǒng)計損傷本構(gòu)模型的建立
10.3.2 統(tǒng)計損傷本構(gòu)模型的驗證
10.4 沖擊載荷作用下煤巖動態(tài)損傷本構(gòu)模型
10.4.1 損傷變量的定義方法
10.4.2 煤巖動態(tài)統(tǒng)計損傷變量
10.4.3 常用力學(xué)元件模型
10.4.4 煤巖動態(tài)損傷本構(gòu)模型的建立
10.4.5 煤巖動態(tài)損傷本構(gòu)模型參數(shù)的確定
10.5 本章小結(jié)
第11章 非均勻載荷作用的等效理論與等效模型研究
11.1 局部沖擊載荷作用下煤巖損傷等效模型
11.1.1 局部沖擊載荷作用下煤巖損傷分區(qū)等效理論
11.1.2 局部沖擊載荷作用下煤巖損傷分區(qū)等效因子
11.1.3 局部沖擊載荷作用下煤巖損傷分區(qū)等效模型
11.1.4 局部沖擊載荷作用下煤巖損傷等效模型的驗證
11.2 局部沖擊載荷作用下煤巖損傷機理探討
11.2.1 常規(guī)全沖擊載荷作用下煤巖損傷機理
11.2.2 局部沖擊載荷作用下煤巖損傷機理
11.3 本章小結(jié)
參考文獻
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