發(fā)布時間：2021-02-08 12:31

　　巖石斷裂擴展過程是巖石力學(xué)的一個難點問題,通過實驗研究巖石裂紋擴展過程可深入認識巖石斷裂破壞的內(nèi)在機理,是巖石工程理論分析和數(shù)值模擬研究的基礎(chǔ)。針對巖石裂紋擴展問題,論文采用數(shù)字散斑相關(guān)方法,開展巖石Ⅰ型和Ⅰ-Ⅱ型斷裂實驗工作,研究巖石裂紋擴展過程及相關(guān)力學(xué)參數(shù)。搭建了巖石Ⅰ型和Ⅰ-Ⅱ型斷裂實驗測試系統(tǒng),介紹了實驗系統(tǒng)和數(shù)字散斑相關(guān)方法計算原理,闡述了裂紋尖端張開位移、裂紋擴展速率和裂紋尖端應(yīng)力強度因子等斷裂參數(shù)計算方法。采用預(yù)制裂紋三點彎實驗方法,開展了巖石Ⅰ型裂紋擴展演化特征實驗研究,分析了裂紋擴展過程中裂紋附近區(qū)域位移場和裂紋尖端張開位移、裂紋擴展速率、裂紋尖端應(yīng)力強度因子等指標,研究加載速度對這些指標的影響特征,獲得巖石Ⅰ型裂紋擴展過程中位移場演化過程、裂紋擴展速率,加載速度對裂紋尖端張開位移、裂紋尖端應(yīng)力強度因子等指標的影響規(guī)律,揭示拉應(yīng)力作用下裂紋擴展機制。采用預(yù)制裂紋偏置的三點彎實驗方法,開展了拉應(yīng)力和剪應(yīng)力作用下巖石Ⅰ-Ⅱ型裂紋擴展演化特征實驗研究,分析了裂紋擴展過程中試件位移場和裂紋尖端張開位移、裂紋尖端應(yīng)力強度因子等指標,研究裂紋距施力點偏置距離對這些指標的影響特征... 

【文章來源】：北方工業(yè)大學(xué)北京市

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 問題的提出
    1.2 巖石Ⅰ型和Ⅰ-Ⅱ型裂紋演化研究現(xiàn)狀及存在的問題
        1.2.1 Ⅰ型拉斷裂方面的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 Ⅰ-Ⅱ型拉-剪混合斷裂方面的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 Ⅰ-Ⅱ型壓-剪混合斷裂方面的研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究內(nèi)容
第二章 數(shù)字散斑相關(guān)方法光測實驗系統(tǒng)
    2.1 巖石斷裂簡介
        2.1.1 巖石斷裂基本類型
        2.1.2 巖石斷裂的基本公式
        2.1.3 巖石斷裂的判據(jù)
    2.2 實驗系統(tǒng)及觀測原理
        2.2.1 實驗系統(tǒng)
        2.2.2 計算原理
    2.3 基于DSCM的巖石斷裂參數(shù)分析方法
        2.3.1 裂紋尖端張開位移
        2.3.2 應(yīng)力強度因子
        2.3.3 裂紋擴展速度
    2.4 本章小結(jié)
第三章 巖石I型裂紋斷裂演化特征實驗研究
    3.1 實驗
        3.1.1 實驗方法
        3.1.2 實驗過程
        3.1.3 實驗結(jié)果
    3.2 實驗結(jié)果分析
        3.2.1 裂紋擴展過程研究
        3.2.2 裂紋長度對CTOD的影響研究
        3.2.3 裂紋擴展速率
        3.2.4 加載速率對裂紋擴展的影響研究
        3.2.5 裂紋長度、加載速度對裂尖應(yīng)力強度因子的影響研究
    3.3 本章小結(jié)
第四章 巖石Ⅰ-Ⅱ型裂紋拉剪斷裂演化特征研究
    4.1 實驗
        4.1.1 實驗方法
        4.1.2 實驗過程及結(jié)果
    4.2 實驗結(jié)果分析
        4.2.1 裂紋擴展過程研究
        4.2.2 裂紋偏置量對裂紋擴展方向的影響研究
        4.2.3 裂紋偏置量對CTOD的影響研究
        4.2.4 裂紋偏置量對應(yīng)力強度因子的影響研究
    4.3 本章小結(jié)
第五章 巖石Ⅰ-Ⅱ型裂紋壓剪斷裂演化特征研究
    5.1 實驗
        5.1.1 實驗方法
        5.1.2 實驗過程
        5.1.3 實驗結(jié)果
    5.2 實驗結(jié)果分析
        5.2.1 位移場及其演化特征研究
        5.2.2 裂紋界面摩擦滑動演化研究
        5.2.3 裂紋尖端應(yīng)力強度因子研究
    5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 研究展望
參考文獻
在學(xué)期間的研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]青藏高原北緣大通溝閃長巖鋯石LA-ICP-MS U-Pb年齡及意義[J]. 劉軍,劉敏,楊春雷,黃波,袁海潮,郭文波,曹其琛,孫芳芳.  有色金屬(礦山部分). 2020(01)
[2]基于數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)和紅外熱像技術(shù)的創(chuàng)新實驗項目[J]. 梁棟,李賧,薛孚,程嗣權(quán).  實驗技術(shù)與管理. 2019(12)
[3]四點彎曲條件下熱障涂層斷裂模式的聲發(fā)射表征[J]. 襲晟堃,李強.  中國表面工程. 2019(03)
[4]四川盆地龍馬溪組頁巖聲波特性與斷裂韌性實驗研究[J]. 石長有,劉向君,張茜,熊健,梁利喜,魏曉琛.  石油地質(zhì)與工程. 2019(06)
[5]荒溝抽水蓄能電站地下廠房開挖過程微震及電磁輻射活動特征研究[J]. 周春華,李云安,尹健民,汪洋,周朝.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2019(S2)
[6]沖擊荷載下花崗巖層裂斷口細–微觀試驗研究[J]. 陶明,汪軍,李占文,洪志先,王一清,趙瑞.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2019(11)
[7]陶瓷斷裂韌性測試方法準確性和簡便性比較分析[J]. 萬德田,魏永金,包亦望,田遠.  硅酸鹽學(xué)報. 2019(08)
[8]法向卸荷下貫通裂隙巖樣壓剪破壞特征研究[J]. 翟明磊,郭保華,王辰霖,焦峰.  巖土力學(xué). 2019(S1)
[9]壓應(yīng)力對壓剪裂紋擴展的影響研究[J]. 王勃,張陽博,左宏,王厚錦.  力學(xué)學(xué)報. 2019(03)
[10]不同加載速率Ⅰ型預(yù)制裂紋花崗巖斷裂特征研究[J]. 宋義敏,邢同振,呂祥鋒,趙澤鑫,鄧琳琳.  巖土力學(xué). 2018(12)



本文編號：3023923