《圍壓條件下岩石的動態力學特性》以岩石的動態衝擊試驗為基礎，從材料微觀結構的角度，對圍壓條件下岩石的強度、破壞形態和能量耗散隨應變率的變化規律進行了分析。
基本介紹
- 書名：圍壓條件下岩石的動態力學特性
- 作者：許金余 范建設
- 出版日期：2012年1月1日
- 語種：簡體中文
- ISBN：9787561232620, 7561232624
- 出版社：西北工業大學出版社
- 頁數：215頁
- 開本：16
- 定價：30.00
內容簡介,作品目錄,作品影響,
內容簡介
《圍壓條件下岩石的動態力學特性》由西北工業大學出版社出版。
作品目錄
第1章 緒論
1.1 岩石動力特性研究的意義
1.2 國內外研究現狀
1.2.1 岩石力學性能的研究
1.2.2 SHPB裝置試驗技術的研究
1.2.3 岩石損傷本構模型研究
1.2.4 地下工程圍岩的動態疲勞損傷累積效應研究
1.3 本書的主要內容
第2章 分離式SHPB試驗技術
2.1 引言
2.2 岩石類型的選取與試件製備
2.3 傳統SHPB系統的圍壓裝置改造
2.4 SHPB系統的穩定性
2.5 SHPB試驗技術研究
2.5.1 試驗數據的處理方法
2.5.2 入射波整形技術的試驗研究
2.5.3 應力均勻性分析
2.5.4 恆應變率載入及平均應變率確定
2.6 小結
第3章 岩石力學性能的試驗研究
3.1 引言
3.2 準靜態單軸壓縮試驗
3.3 準靜態劈裂杭拉強度試驗
3.4 岩石試件的動態壓縮試驗
3.4.1 動態壓縮試驗設計
3.4.2 單軸狀態下岩石試件的動態壓縮試
3.4.3 圍壓條件下岩石試件的動態壓縮試
3.5 動態劈裂抗拉試驗
3.5.1 動態劈裂拉伸試驗設計
3.5.2 動態劈裂拉伸試驗的有效性
3.5.3 動態劈裂拉伸應力一徑向應變曲線及變形特徵分析
3.6 小結
第4章 基於統計分布的岩石動態損傷本構模型
4.1 引言
4.2 損傷理論及基於巨觀唯象損傷統計理論
4.2.1 幾何損傷理論的基本概念
4.2.2 基於巨觀唯象的損傷統計木構構建方法
4.3 基於Weibull分布的岩石動態損傷本構模型
4.3.1 基本假設
4.3.2 統計損傷演化方程的推導
4.3.3 岩石動態損傷統計本構模型
4.4 動態本構模型參數的確定
4.5 岩石動態損傷本構模型的修正方法
4.5.1 參數對本構模型的影響
4.5.2 岩石動態損傷本構模型的修正
4.6 岩石損傷本構模型的驗證
4.7 小結
第5章 圍壓條件下岩石在衝擊荷載循環作用下的力學性能
5.1 引言
5.2 衝擊荷載循環作川下砂岩動態力學性能的圍壓效應研究
5.2.1 砂岩在衝擊荷載循環作用下的應力一應變曲線
5.2.2 圍壓條件下砂岩在衝擊荷載循環作用下的破壞形態分析
5.2.3 圍壓對試件比能量吸收的影響
5.2.4 能量吸收率隨應變率的變化
5.3 衝擊荷載循環作用下斜長角閃岩動態力學性能的圍壓效應研究
5.3.1 斜長角閃岩在衝擊荷載循環作用下的應力一應變曲線
5.3.2 衝擊荷載循環作用下的破壞形態分析
5.3.3 圍壓對試件比能量吸收的影響
5.3.4 能量吸收率隨應變率的變化
5.4 衝擊荷載循環作用下絹雲母石英片岩動力性能的圍壓效應研究
5.4.1 衝擊荷載循環作用下的應力一應變曲線
5.4.2 衝擊荷載循環作用下的破壞形態分析
5.4.3 圍壓對試件比能量吸收的影響
5.4.4 能量吸收率隨應變率的變化
5.5 圍壓條件下岩石的動態疲勞損傷累積效應研究
5.5.1 聲波在圍岩中的波動方程和衰減特性
5.5.2 岩石損傷度的判定標準
5.5.3 岩石在衝擊荷載循環作用下的疲勞損傷斷裂機理
5.5.4 圍壓條件下砂岩的動態疲勞損傷累積
5.5.5 圍壓條件下斜長角閃岩的動態疲勞損傷累積
5.5.6 圍壓條件下絹雲母石英片岩的動態疲勞損傷累積
5.6 三種岩石在衝擊荷載循環作用下的力學性能比較
5.6.1 圍壓對試件比能量吸收影響的比較
5.6.2 三種岩石動態疲勞損傷累積特性比較
5.7 地下洞室在地衝擊荷載循環作用下的穩定性分析
5.7.1 基於突變理論的地下洞室頂板的臨界安全厚度
5.7.2 地衝擊荷載循環作用對地下洞室穩定性影響的算例分析
5.8 小結
第6章 岩石破碎塊度的能．分析和分形特徵
6.1 引言
6.2 岩石破碎的塊度分析
6.3 岩石試件破碎的能量分析
6.4 岩石的破碎塊度、斷裂能m和圍壓的關係
6.4.1 岩石破碎能耗因子的確定
6.4.2 岩石破碎斷裂能與圍壓的關係
6.5 分形的基本概念
6.6 岩石破碎塊度的分形特徵
6.7 岩石破碎塊度的分形維數與破碎斷裂能量的關係
6.8 小結
第7章 圍壓條件下岩石試件動力試驗的數值模擬
7.1 引言
7.2 數值模擬方法的選擇
7.2.1 有限元求解序列及算法選擇
7.2.2 動態接觸算法
7.2.3 材料模型
7.3 數值模擬結果及分析
7.3.1 波形整形器對人射波整形效果的數值模擬
7.3.2 應力波在彈性壓桿中傳播的彌散效應分析
7.3.3 岩石試件應力一應變曲線的重構
7.4 小結
第8章 地下工程圍岩中爆炸衝擊波傳播規律的地應力效應分析
8.1 引言
8.2 圍岩中地衝擊波傳播規律
8.3 地應力對地衝擊波傳播規律影響的試驗分析
8.4 小結
第9章 結論及展望
9.1 結論
9.2 展望
參考文獻
1.1 岩石動力特性研究的意義
1.2 國內外研究現狀
1.2.1 岩石力學性能的研究
1.2.2 SHPB裝置試驗技術的研究
1.2.3 岩石損傷本構模型研究
1.2.4 地下工程圍岩的動態疲勞損傷累積效應研究
1.3 本書的主要內容
第2章 分離式SHPB試驗技術
2.1 引言
2.2 岩石類型的選取與試件製備
2.3 傳統SHPB系統的圍壓裝置改造
2.4 SHPB系統的穩定性
2.5 SHPB試驗技術研究
2.5.1 試驗數據的處理方法
2.5.2 入射波整形技術的試驗研究
2.5.3 應力均勻性分析
2.5.4 恆應變率載入及平均應變率確定
2.6 小結
第3章 岩石力學性能的試驗研究
3.1 引言
3.2 準靜態單軸壓縮試驗
3.3 準靜態劈裂杭拉強度試驗
3.4 岩石試件的動態壓縮試驗
3.4.1 動態壓縮試驗設計
3.4.2 單軸狀態下岩石試件的動態壓縮試
3.4.3 圍壓條件下岩石試件的動態壓縮試
3.5 動態劈裂抗拉試驗
3.5.1 動態劈裂拉伸試驗設計
3.5.2 動態劈裂拉伸試驗的有效性
3.5.3 動態劈裂拉伸應力一徑向應變曲線及變形特徵分析
3.6 小結
第4章 基於統計分布的岩石動態損傷本構模型
4.1 引言
4.2 損傷理論及基於巨觀唯象損傷統計理論
4.2.1 幾何損傷理論的基本概念
4.2.2 基於巨觀唯象的損傷統計木構構建方法
4.3 基於Weibull分布的岩石動態損傷本構模型
4.3.1 基本假設
4.3.2 統計損傷演化方程的推導
4.3.3 岩石動態損傷統計本構模型
4.4 動態本構模型參數的確定
4.5 岩石動態損傷本構模型的修正方法
4.5.1 參數對本構模型的影響
4.5.2 岩石動態損傷本構模型的修正
4.6 岩石損傷本構模型的驗證
4.7 小結
第5章 圍壓條件下岩石在衝擊荷載循環作用下的力學性能
5.1 引言
5.2 衝擊荷載循環作川下砂岩動態力學性能的圍壓效應研究
5.2.1 砂岩在衝擊荷載循環作用下的應力一應變曲線
5.2.2 圍壓條件下砂岩在衝擊荷載循環作用下的破壞形態分析
5.2.3 圍壓對試件比能量吸收的影響
5.2.4 能量吸收率隨應變率的變化
5.3 衝擊荷載循環作用下斜長角閃岩動態力學性能的圍壓效應研究
5.3.1 斜長角閃岩在衝擊荷載循環作用下的應力一應變曲線
5.3.2 衝擊荷載循環作用下的破壞形態分析
5.3.3 圍壓對試件比能量吸收的影響
5.3.4 能量吸收率隨應變率的變化
5.4 衝擊荷載循環作用下絹雲母石英片岩動力性能的圍壓效應研究
5.4.1 衝擊荷載循環作用下的應力一應變曲線
5.4.2 衝擊荷載循環作用下的破壞形態分析
5.4.3 圍壓對試件比能量吸收的影響
5.4.4 能量吸收率隨應變率的變化
5.5 圍壓條件下岩石的動態疲勞損傷累積效應研究
5.5.1 聲波在圍岩中的波動方程和衰減特性
5.5.2 岩石損傷度的判定標準
5.5.3 岩石在衝擊荷載循環作用下的疲勞損傷斷裂機理
5.5.4 圍壓條件下砂岩的動態疲勞損傷累積
5.5.5 圍壓條件下斜長角閃岩的動態疲勞損傷累積
5.5.6 圍壓條件下絹雲母石英片岩的動態疲勞損傷累積
5.6 三種岩石在衝擊荷載循環作用下的力學性能比較
5.6.1 圍壓對試件比能量吸收影響的比較
5.6.2 三種岩石動態疲勞損傷累積特性比較
5.7 地下洞室在地衝擊荷載循環作用下的穩定性分析
5.7.1 基於突變理論的地下洞室頂板的臨界安全厚度
5.7.2 地衝擊荷載循環作用對地下洞室穩定性影響的算例分析
5.8 小結
第6章 岩石破碎塊度的能．分析和分形特徵
6.1 引言
6.2 岩石破碎的塊度分析
6.3 岩石試件破碎的能量分析
6.4 岩石的破碎塊度、斷裂能m和圍壓的關係
6.4.1 岩石破碎能耗因子的確定
6.4.2 岩石破碎斷裂能與圍壓的關係
6.5 分形的基本概念
6.6 岩石破碎塊度的分形特徵
6.7 岩石破碎塊度的分形維數與破碎斷裂能量的關係
6.8 小結
第7章 圍壓條件下岩石試件動力試驗的數值模擬
7.1 引言
7.2 數值模擬方法的選擇
7.2.1 有限元求解序列及算法選擇
7.2.2 動態接觸算法
7.2.3 材料模型
7.3 數值模擬結果及分析
7.3.1 波形整形器對人射波整形效果的數值模擬
7.3.2 應力波在彈性壓桿中傳播的彌散效應分析
7.3.3 岩石試件應力一應變曲線的重構
7.4 小結
第8章 地下工程圍岩中爆炸衝擊波傳播規律的地應力效應分析
8.1 引言
8.2 圍岩中地衝擊波傳播規律
8.3 地應力對地衝擊波傳播規律影響的試驗分析
8.4 小結
第9章 結論及展望
9.1 結論
9.2 展望
參考文獻
文摘
第一章 緒論
1.1 岩石動力特性研究的意義
為了滿足社會與經濟發展日益增長的需求，人類對地下空間的利用和地下礦產資源的開 采不斷加劇。隨著淺層空間和淺部資源的逐漸減少．地下工程的深度越來越大，一系列工程災害如巷道變形劇烈與失穩加劇、岩爆與衝擊地壓劇增等日益嚴重。深部地下工程圍岩的破壞特徵和合理支護形式也與淺部有明顯區別，這種差別的根源在於岩石所處的賦存環境的差異，尤其是在高地應力條件下岩石表現出十分特殊的力學行為，如岩石的脆一延轉化特性、岩石的強度特徵和破壞特徵，尤其是動態的突然破壞等。
在國防建設中．地下防護工程是國家安全的重要物質基礎，是國防威攝力量的重要組成部分，是打硯高技術戰爭的有效盾牌．它能確保指揮體系的安全與穩定，能有效保障有生力量和戰爭潛力的安全，在歷次戰爭中都發揮了重要作用。但是，在現代高技術戰爭條件下，隨著偵察技術、精確制導武器和小型鑽地核武器的不斷發展，戰場偵察監視與捕獲攻擊的能力空前提高，對地下防護工程的建設和生存提出了嚴峻挑戰。
1.1 岩石動力特性研究的意義
為了滿足社會與經濟發展日益增長的需求，人類對地下空間的利用和地下礦產資源的開 采不斷加劇。隨著淺層空間和淺部資源的逐漸減少．地下工程的深度越來越大，一系列工程災害如巷道變形劇烈與失穩加劇、岩爆與衝擊地壓劇增等日益嚴重。深部地下工程圍岩的破壞特徵和合理支護形式也與淺部有明顯區別，這種差別的根源在於岩石所處的賦存環境的差異，尤其是在高地應力條件下岩石表現出十分特殊的力學行為，如岩石的脆一延轉化特性、岩石的強度特徵和破壞特徵，尤其是動態的突然破壞等。
在國防建設中．地下防護工程是國家安全的重要物質基礎，是國防威攝力量的重要組成部分，是打硯高技術戰爭的有效盾牌．它能確保指揮體系的安全與穩定，能有效保障有生力量和戰爭潛力的安全，在歷次戰爭中都發揮了重要作用。但是，在現代高技術戰爭條件下，隨著偵察技術、精確制導武器和小型鑽地核武器的不斷發展，戰場偵察監視與捕獲攻擊的能力空前提高，對地下防護工程的建設和生存提出了嚴峻挑戰。
作品影響
2013年，該書入選第四屆“三個一百”原創圖書出版工程科學技術類圖書。
