一、混凝土试样在静态载荷作用下断裂过程的数值模拟研究（论文文献综述）
赵涛[1]（2021）在《冻结裂隙岩体力学特性及冲击动力学响应研究》文中指出随着我国“一带一路”倡议的推进,国家大量基础设施的建设正在或将在环青藏高原边缘区和新疆天山山脉等高寒地区进行。高寒地区岩体长期处于冻结状态,冻结岩体的力学特性以及在冲击动力荷载作用下的损伤扩展、破坏行为是决定寒区岩体工程施工安全的关键因素。岩体内部含有大量的孔隙、裂隙等初始缺陷,造成岩体结构的复杂性;加之环境因素和施工扰动影响的多样性,导致冻结岩体的静、动态力学特性、力学本构关系、损伤破坏机制等关键问题尚无明确解答,严重制约了寒区岩石工程的优化设计与安全施工。本文以完整砂岩和裂隙砂岩为研究对象,采用室内试验、理论分析和数值模拟相结合的方法,研究了冻结完整和冻结裂隙砂岩的力学特性、冻结强化效应及主控机制、冲击压缩及劈裂破坏特性。分析了冻结完整砂岩和裂隙砂岩强度、变形特性随冻结温度及裂隙倾角的变化规律,揭示了冻结强化效应的宏-细观机制,研究了冲击荷载作用下冻结裂隙砂岩的损伤破裂特性;并通过数值模拟研究冻结裂隙砂岩在冲击压缩及劈裂荷载作用下内部的应力分布、应力传播等过程;最后,基于颗粒增强理论和宏-细观损伤理论,建立了考虑宏-细观初始损伤的动态损伤本构模型,并对冻结裂隙砂岩动态破坏关键影响因素进行了分析。通过上述研究,主要得到以下结论:（1）冻结完整砂岩的单轴抗压强度、抗拉强度和弹性模量均与冻结温度呈负相关关系,但其变化速率在不同温度区间内差异性显着。常温状态下试样中存在自由水、毛细水和吸附水。随着冻结温度的降低,未冻水含量先快速降低,后缓慢降低。温度从0℃降至-4℃时,未冻水含量快速降低,孔隙中冰含量快速增大,冰对砂岩骨架的支撑作用使得其强度快速升高。单轴抗压强度主要受未冻水膜厚度和冻胀的影响。（2）冻结裂隙砂岩的压缩强度及弹性模量随裂隙倾角的增大呈先减后增的趋势,裂隙倾角为30°时其强度最小,且达到声发射峰值振铃计数的时间最晚。冻结裂隙砂岩的起裂角随裂隙倾角的增大而减小;起裂应力与起裂时间随裂隙倾角的变化趋势,均为先减小后增大。冻结对裂隙砂岩具有显着的强化作用,随着裂隙倾角的增加,冻结强化包括对裂隙的支撑作用、冰-岩界面胶结作用及对裂隙端部应力集中效应的缓解。（3）冻结裂隙砂岩试样的动态压缩强度随温度的降低而增大。裂隙砂岩试样动态压缩强度在0℃～-8℃之间增长速率较小。冻结裂隙砂岩试样动态压缩强度随着裂隙倾角的增大呈现出先减小后增大的趋势,除0℃外,其它温度下均在45°时强度出现拐点。冲击荷载下,不论裂隙倾角的大小,首先发生破坏的是裂隙冰,而后岩石基质发生破坏;0°、15°、30°试样基本保持完整,只有端面一小部位出现了破坏;45°、60°、75°和90°试样出现了贯穿试样的宏观裂纹,且裂纹大多为沿着初始裂隙的尖端进行扩展和贯通的,且存在平行于压应力方向的张拉破坏和与压应力呈一定夹角的剪切破坏,属于混合破坏模式。（4）冻结裂隙砂岩的动态劈裂强度均随着温度的降低而增大,近似呈指数关系。不同倾角冻结裂隙砂岩的动态劈裂破坏模式有共同特征也有显着差异。共同特征包括:①裂隙起裂都发生于加载端一侧初始裂隙端部附近,且均为拉伸裂纹;②在试样破坏过程中裂隙冰与两侧岩石均发生脱粘破坏。差异主要体现在:①当倾角较小时,试样的破坏由拉伸裂纹的扩展控制,表现为垂直于加载方向的拉伸破坏;而当倾角较大时,拉伸裂纹和剪切裂纹共同控制试样的破坏。②当倾角较小时,裂隙冰与岩石界面为拉伸脱粘破坏,且发生于加载初期;当倾角较大时,裂隙冰与岩石界面为剪切破坏,且发生于试样整体破坏之前。冻结作用对裂隙砂岩的动态劈裂强度具有显着的强化效应。（5）基于试验测试结果,将裂隙砂岩认为兼具宏观裂隙与微细观缺陷的复合损伤材料;并基于颗粒增强微细观损伤、宏观损伤组合模型基础理论,构建考虑细观损伤的冻结裂隙砂岩动态本构模型。同时考虑宏观缺陷的影响作用,提出了冻结裂隙砂岩动态本构模型方程;并通过不同冻结温度、不同裂隙倾角的冻结裂隙砂岩试验曲线与本构模型结果对比分析验证本构模型效果;最后,探究裂隙倾角、冻结温度对冻结裂隙砂岩力学指标的影响特征,发现:①裂隙倾角对冻结裂隙砂岩动态强度具有显着控制作用,随裂隙角度增大,均呈现“U”型发育特征,而随着裂隙倾角增大,动态压缩强度出现一定差异性现象,其与未冻水重力作用运移析出有关;②随着冻结温度的降低,动态压缩强度呈现整体增长的趋势,待进入完全冻结阶段后强度快速增加。
余方琛[2]（2021）在《冲击作用下页岩裂缝扩展试验及数值模拟研究》文中研究说明在页岩气爆燃压裂过程中,页岩缝网的主裂缝、次生裂缝和微裂缝的分布情况影响着页岩气开采效率,故对压裂过程中页岩的裂缝扩展情况和缝网最终形成状态是亟需掌握控制的。页岩在高应变率冲击作用下的裂缝扩展规律研究是解决开裂过程中裂缝形成发展的重要研究内容。从裂缝扩展机理、页岩力学特性、初始裂缝分布情况等方面开展冲击作用下页岩裂缝扩展研究,对得到不同载荷量级下页岩裂缝起裂扩展规律,以实现实际工程中高效合理开采页岩气具有重要意义。通过进行不同加载角的试件的静态劈裂试验和动态劈裂试验,分析裂缝扩展规律和页岩力学特性,并结合试验开展不同因素对冲击作用下页岩裂缝扩展影响的数值模拟研究,得到以下结论:（1）静态实验中不同加载角的试件均为劈裂拉伸破坏。加载角为0°和45°的试件均为初始裂缝尖端起裂扩展形成主裂缝,加载角为90°的试件由初始裂缝与直径加载方向相交处起裂扩展形成主裂缝。加载角为0°的试件由于加载端处的应力集中导致次生裂缝扩展,加载角为45°和90°的试件在主裂缝扩展过程中由于试件边缘的张拉应力导致次生裂缝扩展。分析静态试验采集到不同加载角的试件的荷载位移曲线,得到加载角为0°的试件的峰值载荷最大且破坏时刻最晚,加载角为90°的试件的峰值载荷最小且破坏时刻最早;试件的劈裂强度与加载角成负相关的关系。（2）动态劈裂试验中0.1MPa加载气压下试件的裂缝扩展规律与静态试验的裂缝扩展规律相似;随着气压增大,试件的主裂缝两侧萌生更多的次生裂缝,导致试件破坏程度愈加严重,但相同试件的主裂缝和次生裂缝扩展规律和机理相同。初始裂缝的存在降低了透射波的幅值;得到了不同加载角的试件的应力-应变曲线;页岩的劈裂强度和动态断裂韧性随着应变率的增大而增大,表现出应变率相关性。（3）通过冲击作用下页岩裂缝扩展数值模拟研究,得到页岩裂缝扩展过程中存在驻留现象和速度震荡现象。动态应力强度因子随着初始裂缝长度增加、初始裂缝数量增加和初始裂缝夹角增大而减小。当初始裂缝长度为23mm、初始裂缝数量为3条和初始裂缝夹角为45°时,试件的裂缝扩展对试件破坏程度较小,能形成较多的裂缝,有利于缝网的形成。
田诺成[3]（2021）在《循环荷载作用下花岗岩动力学性能与累积损伤演化规律研究》文中进行了进一步梳理钻孔爆破技术已成为岩土工程建设或矿山采掘生产必不可少的施工手段,频繁爆破作业诱发的围岩累积损伤效应对于岩体稳定性有着重要的影响。而且,工程岩体在受到频繁扰动作用之前,往往承受一定的静应力载荷或温度载荷的作用。本文以复杂工程地质环境下的地下岩体为研究对象,借助于分离式霍普金森压杆（SHPB）系统和室外爆破试验,对花岗岩在循环冲击和循环爆破荷载下的动力学性能和累积损伤演化规律进行深入研究。主要研究内容和相关成果如下:（1）采用直锥变截面SHPB系统对不同温度（T=20℃～600℃）热处理花岗岩进行五种冲击速度下的循环冲击试验,研究了冲击速度和热处理温度对花岗岩在循环冲击荷载下动力学性能劣化特性、累积损伤演化规律和能量耗散特性的影响。试验结果表明循环冲击荷载下,600℃热处理试样达到损伤的应力阈值明显低于20℃～500℃热处理试样。相同冲击速度下,600℃热处理试样表现出较快的动力学性能劣化特性和温度弱化现象。在断裂愈合作用下,200℃和300℃热处理试样的累积损伤增长较为缓慢,表现出明显的温度强化现象。在不同温度热处理试样达到各自的能量阈值后,试样的总破碎能耗密度和破碎程度将随着冲击速度的增加而增加。（2）采用动静组合SHPB系统对不同轴压（σA=0、30、60、90和120MPa）下的花岗岩试样进行了相同入射波峰值电压的等幅循环冲击,分析了不同轴压下的花岗岩在循环冲击荷载下动力学性能劣化特性和轴压影响机理。结果显示施加轴压时冲击波形中的反射波没有明确的“起跳点”,其根本原因是弹性压杆出现不均匀的瞬间应力卸载,对于施加轴压的试样需利用其空冲反射波对其进行数据处理。σA=0和120MPa试样的动力学性能劣化速率较快,而σA=60MPa试样的动力学性能劣化速率较慢,累积损伤增长速率较小。当轴压小于起裂应力时,压密作用将导致循环冲击荷载下岩石的动力学性能有所改善;而当轴压大于起裂应力时,由于岩石内部微裂纹的萌生、成核和扩展,岩石的动力学性能劣化速度将加快。（3）利用动静组合SHPB系统对不同围压（Cp=0、4、8、12和16MPa）下的花岗岩试样进行了相同冲击速度的等幅循环冲击,研究了围压对循环冲击荷载下花岗岩动力学性能劣化特性和累积损伤演化规律的影响。结果表明在相同的循环冲击荷载下,试样的总冲击次数随围压的增加而增加;围压越大,试样的平均应变率和最大应变增长速率越小,峰值应力和弹性模量的下降速率越小;峰值应力和最大应变与平均应变率分别具有良好的负线性相关关系和正线性相关关系;基于Weibull分布的统计损伤本构模型及相关参数的获取方法对冲击荷载下应力-应变关系的拟合效果较好,具有良好的适用性;相同的循环冲击荷载下,随着围压的增加,试样的累积损伤增加的越缓慢;Cp=0MPa试样发生粉碎性破坏,而Cp=4、8、12和16MPa试样表现出明显的剪切破坏模式。（4）对花岗岩试块进行了室外循环爆破试验,采用声波波速变化率作为损伤变量分析了循环爆破荷载下不同位置岩体的累积损伤演化规律。另外,利用ANSYS/LS-DYNA有限元程序中的重启动功能与RHT（Riedel-Hiermaier-Thoma）模型对花岗岩的循环爆破破坏过程进行了数值模拟,并将模拟结果与试验结果进行了对比。结果表明相同爆破次数下,测点的声波波速变化率随着爆心距的增加而逐渐减小,炸药上部岩体的声波波速变化率大于炸药底部完整岩体的声波波速变化率;利用ANSYS/LS-DYNA有限元程序中的重启动功能并采用RHT本构模型可以很好地对累积损伤演化过程和裂纹扩展过程进行模拟,且模拟结果与试验结果吻合程度较高。
张美长[4]（2020）在《含水煤样静动断裂力学特性及机理实验研究》文中研究说明水是影响煤矿安全、高效生产最活跃的因素之一,它对煤炭开采具有双重力学作用。一方面,煤层注水是厚煤层开采、防治冲击地压和煤与瓦斯突出、降低粉尘等的重要工业性措施;另一方面地下水渗透会造成顶板大面积垮落、矿井突水等灾害。此外,水也会导致构造软化易诱发矿震等动力灾害。因此,深入研究含水煤的力学特性及其变化规律对于防止矿井灾害事故的发生和指导优化注水或水力压裂参数都具有重要的理论和实际价值。目前很少涉及含水煤体的断裂力学行为的研究。为此,本文以“含水煤样+静/动载荷”失稳断裂为工程背景与研究主题,综合运用理论分析、室内试验和数值模拟等手段,研究含水率为0、1.8%和3.6%煤体的单轴和常规三轴压缩、巴西劈裂下的力学特征,复合断裂静力学特性、及水对煤样动态断裂韧度及裂纹扩展速度的影响,最后探讨了煤饱水后的微细观结构对宏观力学性能的影响机制,研究结果将为含水煤体失稳断裂机制、动力灾害防治等提供理论基础和技术参考。主要结论如下:（1）基于RMT-150C试验系统,开展单轴压缩和常规三轴压缩试验,研究含水率对煤样拉伸和压缩力学性能的影响。获得了含水率与煤样抗拉强度、单轴抗压强度和弹性模量之间的关系表达式。分析了不同围压下煤样三轴压缩强度、弹性模量与含水率的变化规律,研究了水对煤样应力-应变曲线特征、破坏模式的影响。定量得到了不同含水率下煤样内摩擦角和粘聚力的损失率。（2）通过非对称加载的半圆盘弯曲（ASCB）试验方法,研究水对煤样复合断裂韧度、起裂角和破坏模式的影响。获得了获得含水煤样试样纯I型、纯II型断裂韧度损失率,得到KIIC/KIC比值,分析了考虑T应力的复合断裂准则对复合断裂韧度的拟合精度,建立了煤样试样在不同混合度情况下最大环向应力预测的起裂角与实测值之间的关系。分析对比了NSCB试验与ASCB试验优缺点。（3）针对含水半圆盘煤样等低强度材料,分析了传统SHPB试验存在的透射波弱等难点问题,并提出相应的解决方案。试验使用铝制入射杆和透射杆达到阻抗匹配、带底座支架的铝制透射杆减少透射波的衰减,并结合纺锤型冲头获得稳定的可重复加载的半正弦波形,消除波形振荡,最终获取较大的透射波信号。（4）基于修改后的SHPB试验系统,开展了不同含水煤样的动态断裂试验,并通过裂纹扩展计（CPG）和高清摄像系统监测了裂纹扩展和破坏情况,研究了动力扰动下水对断裂韧度、裂纹扩展速度及破坏模式等力学特性的影响机制。获得煤样试样断裂韧度的率相关性,定量分析了一定加载率下水对煤样动态裂纹扩展速度的影响,得到了不同加载时刻煤样试样的应变变化特征及破坏行为。（5）基于电镜扫描技术的煤样微观结构特征和超声波检测仪的纵波波速特征,获得了不同含水率煤样内部的微细观结构和纵波波速值,得到了浸水前、后煤样纵波波速与含水率的变化规律。通过核磁共振技术,获得煤样的孔隙度和T2曲线的分布特征,建立T2谱峰值幅度,谱峰面积、第二峰所占比例与含水率之间关系。最后结合论文试验结果和国内外研究结果,从微观角度探讨了水的弱化机理和增强作用机理。该论文有图97幅,表11个,参考文献158篇。
刘成乾[5]（2020）在《劈拉循环荷载下混凝土声学特性试验研究及损伤演化分析》文中提出蓄水大坝、车辆通行的桥梁基础等在受到循环荷载作用下易发生破坏。为了研究混凝土在劈拉循环荷载作用下的损伤特性,本文通过室内力学试验和数值模拟,首先对受载混凝土进行了超声波测试及声发射测试,然后探讨了声速及振铃计数等声学参数与应力的相关性,建立了声学参数与损伤之间的联系,最后利用数值模拟软件RFPA2D对混凝土劈拉循环破坏过程展开了模拟。所得结论如下:（1）在劈拉循环荷载作用下,不同水灰比试样峰值强度不同。当水灰比由0.55降低到0.42,峰值强度由1.82MPa增加到2.72MPa,增加了49.5%,且饱和状态强度有所降低;由混凝土试样在受拉状态下超声波信号监测可知,前三次循环声速增减与应力增减相同,第4次循环后试样出现裂纹,声速开始降低,到第6次循环中试样裂纹贯通后,声速降到最低值,这说明了声速与劈拉裂纹的扩展具有相关性;通过对混凝土试样在受载状态下的声发射活动监测,得到了振铃计数在第4次循环后开始上升,试样破坏时达到峰值,这和超声波与应力的关系具有一致性。并且随着混凝土强度增加,声速降低幅度增大,累积振铃计数增加。（2）通过声速、累积振铃计数与损伤之间的相关性,可知混凝土前几次循环损伤变量不会增加,存在损伤阈值,损伤阀值约为其损伤值峰值的60%～70%。当超过损伤阈值,试件开始迅速破坏,且峰值损伤变量为0.7～0.9,说明试样具有一定残余强度;混凝土强度越高,达到峰值损伤变量的循环次数越长,且随水灰比由0.55减小到0.42,损伤变量增长速率分别为0.51、0.41和0.34,说明混凝土强度越高,损伤增长越缓慢,抵抗外界荷载能力越强。（3）通过RFPA2D模拟劈拉循环荷载作用,得到在前三个循环周期内,混凝土试样内部几乎没有新裂隙的产生,从第三个循环开始,混凝土中发生了一些拉伸微破裂和压缩微破裂,随后的几个循环中,拉伸破坏和剪切破坏不断增加,直到模型破坏为止;通过RFPA2D模拟声发射信号,得出前期阶段声发射信号不活跃,到第四个循环开始,声发射信号激增,说明RFPA2D模拟下的混凝土加卸载试验的声发射信号与室内试验具有一致性。
陈世官[6]（2020）在《梯度冲击作用下冻结红砂岩的动力响应及损伤效应研究》文中提出目前,在西部矿区冻结法立井建设过程中,常遇到侏罗系煤层上覆巨厚白垩系富水弱胶结软岩,而对于这类地层的冻结凿井设计缺乏完善的理论依据和可靠工程经验,使得在实际工程中因施工爆破、机械破岩等不同梯度冲击荷载引起的冻结壁失稳出水事故频发,造成工期延误及重大经济损失。因此,开展梯度冲击作用下冻结饱水红砂岩的动力学特性和损伤效应试验研究具有重要意义。本文以甘肃省五举煤矿冻结凿井穿越的白垩系富水软岩为研究对象,通过现场取样进行室内SHPB梯度冲击和核磁共振试验,同时结合理论分析和数值模拟技术进行综合分析研究,主要研究内容和结论如下:（1）通过室内静力学试验、矿物成分分析以及电镜扫描,对西部地区富水弱胶结红砂岩的基本物理参数指标、矿物成分及细观结构进行了测定,得出西部矿区红砂岩为高孔隙度（孔隙度高达25.8%）弱胶结砂岩,饱水状态下静力学参数弱化现象突出。（2）利用φ50mm霍普金森压杆（SHPB）系统对冻结红砂岩进行冲击压缩试验,依据试验结果,研究了在不同梯度冲击作用下冻结红砂岩的应力-应变曲线特征、峰值强度、峰值应变及动态弹性模量与应变率的关系。发现梯度冲击与低温耦合作用下的红砂岩动态应力应变曲线特征,可分为3个阶段:线弹性上升段、较长屈服阶段和卸载破坏段。随着冻结温度降低,正梯度冲击试样的各项动力学参数均小幅弱于负梯度冲击,表明冻结红砂岩在正梯度冲击下抵抗变形能力弱于负梯度冲击。同时在高应变率冲击下,正、负梯度冲击均在-5℃～-10℃区间内存在冻结不稳定减弱区。（3）结合SHPB冲击压缩试验和核磁共振试验结果,分析了冻结红砂岩的累积损伤演化过程,揭示了冻结红砂岩在梯度动荷载作用下的损伤机理。得出正梯度冲击下的损伤度及扩展演化速率均高于负梯度冲击;正梯度冲击的拐点温度出现在-10℃,而负梯度冲击的拐点温度较正梯度提前出现在-5℃;正、负梯度冲击下,在拐点温度之前,冻结温度的降低对试样损伤演化起劣化作用,而在拐点温度之后,则起到强化作用。（4）依据动力学试验结果,对梯度冲击下冻结红砂岩的HJC本构模型参数进行识别,采用数值模拟软件ANSYS/LS-DYNA对不同梯度冲击压缩试验数据进行数值模拟,研究了应力波在试样内部的传播过程以及试样的损伤演化过程。结果表明:HJC本构模型可以反映冻结红砂岩在SHPB冲击试验中的动力学行为及损伤演化规律。
吴晓冬[7]（2020）在《7003铝合金动态载荷下力学行为及微观组织演变》文中进行了进一步梳理铝合金具有优良的吸能性和较高的比强度,是理想的汽车轻量化材料,近年来高性能7000系铝合金挤压型材在车身安全构件中的应用越来越多。在汽车车身本身的强度及安全性能要求下,此类材料及构件在碰撞工况下的服役性能极其关键。虽然国内外学者对7000系铝合金的动态力学行为及显微组织演变已有一定的研究,但是大部分已有研究主要集中于7075、7050、7055等航空、航天使用的高强度、高合金含量铝合金,而有关汽车车身使用的中等强度和低合金含量7000系铝合金的研究仍很匮乏,且不系统。因此开展汽车车身用7000系铝合金型材在动态载荷下的力学行为研究,是汽车工程的重大需求。本文以7003铝合金挤压型材为研究对象,通过霍普金森杆动态压缩实验,较为系统地研究了该合金在不同加载方向、加载条件和热处理状态下的力学行为,结合OM、TEM和XRD技术,探讨了该合金在变形过程中的力学行为及显微组织演变机制,得到的主要结论如下:7003-T6铝合金挤压型材沿不同加载方向均没有明显的应变强化效应,当应变速率提高了6个数量级时,该合金存在明显的正应变速率效应,且存在明显的力学行为各向异性:高应变速率下,平行于挤压方向的屈服强度和流变应力均明显高于垂直于挤压方向。当动态加载方向平行于挤压方向时,容易在与试样轴线呈45°的区域出现集中的应力、应变和较高的温升。当动态加载方向垂直于挤压方向时,试样内部的应力场、应变场和温度场分布比较均匀。产生这种力学行为各向异性的原因是材料沿挤压方向的屈服强度、应变硬化系数、应变速率敏感系数和热软化指数均大于垂直于挤压方向的相应参数。7003-T6铝合金挤压型材中绝热剪切带的形成过程是变形局域化、形变带、转变带的转化过程,整个过程伴随着位错、晶粒和析出相的演化。晶粒的演化过程为依次发生原始晶粒的变形、新形成的位错墙对晶粒的分隔以及形成动态再结晶。析出相的演化过程为基体中依次发生了析出、转化和粗化,绝热剪切带中心的析出相发生了溶解。变形过程中所产生的温升对绝热剪切带内再结晶晶粒的形成、形变带向转变带的转变以及绝热剪切带中心析出相的溶解起促进作用。变形过程中的织构演变也与绝热剪切带的形成有密切的关联:伴随着绝热剪切带的形成与发展,材料中产生了剪切织构和再结晶织构。7003-T6铝合金挤压型材的绝热剪切行为呈各向异性,这是不同加载方向的晶粒形貌不同和力学行为各向异性所导致的。沿挤压方向的晶粒呈纤维状,这种晶粒在不同方向的晶粒尺度不一致,变形时容易发生变形失调,因此容易形成绝热剪切带。垂直于挤压方向的晶粒呈等轴晶状,变形协调更为容易,因此不容易形成绝热剪切带。并且与垂直于挤压方向相比,平行于挤压方向的强度较高,所需克服的能量势垒较低,也导致当加载方向平行于挤压方向时更容易形成绝热剪切带。热处理状态影响7003铝合金挤压型材的力学行为和绝热剪切行为。T6态7003铝合金绝热剪切带中的应力、应变以及温度明显高于T4态7003铝合金,导致T6态7003铝合金绝热剪切带在热力作用下形成了再结晶晶粒,而T4态7003铝合金的绝热剪切带在应变集中作用下形成了细化且均匀的条带状晶粒。T4态7003铝合金形成绝热剪切带的临界应变速率和临界应变均大于T6态。这是由于T4和T6态7003铝合金的应变速率效应均不明显,T4态7003铝合金具有明显的应变硬化效应,而T6态7003铝合金的应变硬化效应不明显。因此,在同样的加载条件下,T4态7003铝合金与T6态相比较难发生塑性失稳,导致T4态7003铝合金需要更大的应变速率与应变,产生更多的热软化效应,才能克服应变硬化和应变速率效应,产生绝热剪切带。
谌赫[8]（2020）在《复合型动态加载下裂纹起裂与扩展行为研究》文中研究指明裂纹在复合型动态加载下的起裂和扩展行为研究是断裂力学领域的前沿课题之一。对这一课题的深入研究有助于解决航天器、飞机、船舶、桥梁等工程结构在动态载荷作用下的力学性能、损伤破坏以及安全性评估等问题,为这些结构的设计提供重要依据。目前关于动态断裂判据的研究尚不充分,缺乏合适的断裂判据来表征动态裂纹扩展;动态加载实验技术尚不完善,试样的断裂模式无法得到控制;此外断裂参量的测量与求解过程中的诸多影响因素,特别是T应力对动态断裂的影响没有得到深入研究。因此开展复合型动态加载下裂纹起裂和扩展相关研究具有重要意义。本文进行了如下研究工作:在断裂判据表达式中,模式复合比取决于动态应力强度因子比值,是决定断裂模式的重要参量。针对霍普金森杆在加载过程中无法保证恒定模式复合比的劣势,本文提出了一种基于霍普金森拉杆实验装置的可控模式复合比动态加载实验方法。将紧凑拉伸试样的形状进行了改进,由矩形改为圆形,并根据加载角度进行切边。同时设计了配套的夹具与约束装置。通过在试样侧边施加横向位移约束,实现了纯II型以及可控模式复合比的复合型加载。采用有限元软件ABAQUS对整个霍普金森拉杆装置进行建模,探究了全模式试样、紧凑拉伸试样与改进的紧凑拉伸试样复合型动态加载过程中应力强度因子和模式复合比的变化规律。分析结果表明,施加横向位移约束的改进的紧凑拉伸试样在加载过程中动态应力强度因子比的平均值约等于加载角度的正切值。证明了改进的紧凑拉伸试样可以实现纯II型以及可控模式复合比的复合型加载,而全模式试样和紧凑拉伸试样无法实现。本文围绕动态应力强度因子计算求解的相关问题进行了较为全面的讨论,揭示了多种因素对动态应力强度因子求解的影响规律。对比分析了经验公式法、相对位移法、J积分法以及应变片法等方法在动态应力强度因子求解过程中的优缺点以及适用性,并针对复合型断裂问题讨论了J积分的路径依赖性;与定义法相比,相对位移法和J积分法计算动态应力强度因子的最大相对误差大于20%。综合考虑计算精度、实验成本等因素,基于裂尖应变场渐近解的双应变片法成本低,精度满足要求,适合动态应力强度因子的求解。双应变片法的原理是将裂尖应变场渐近解写成矩阵形式求解动态应力强度因子。本文揭示了系数矩阵条件数与应变片的粘贴位置之间的关系,并指出随机误差对动态应力强度因子解的影响与系数矩阵条件数的数量级相关;采用数值模拟方法分析了裂尖应变场渐近解与数值解的误差,并给出了粘贴应变片的合适位置。同时计算了不同加载角度下改进的紧凑拉伸试样的归一化T应力,并考虑T应力的影响对裂尖应变场渐近解进行了修正。对比修正前后裂尖应变场的变化,指出经过修正可以提高动态应力强度因子的求解精度。本文采用霍普金森拉杆实验装置对改进的紧凑拉伸试样进行了多种角度的复合型动态加载,研究了以PMMA为代表的脆性材料在复合型动态加载下裂纹的起裂与扩展行为。采用四种包含T应力项的断裂判据（广义最大周向应力判据、扩展最大周向应变判据、广义最小应变能密度判据和广义最大能量释放率判据）对试样的起裂角度进行了预测,并与实验结果相对照,验证了基于霍普金森拉杆装置实验的复合型动态加载实验方法以及双应变片法求解动态应力强度因子的有效性。实验结果表明,四种断裂判据对试样起裂角度的预测误差均在合理范围内,其中广义最小应变能密度判据的误差平均值最小,广义最大周向应力判据的方差最低。
魏群[9]（2020）在《喷涂柔膜在锚杆支护中的作用机理研究》文中研究表明巷道浅表易发生碎裂变形,围岩表面维护是支护体系中的重要环节。与现有金属网和厚层混凝土护表方式相比,喷涂柔膜在力学性能、变形能力、施工性能等方面具有其独特的优势。然而喷涂柔膜在煤矿巷道锚杆支护中应用较少,其支护作用机理研究尚存不足。本文综合运用理论分析、实验室实验、数值模拟、现场应用等方法,研究了典型喷涂柔膜材料的力学性能,揭示了其在锚杆支护体系下的作用和机制,进而开展了效果评价和分析,主要成果如下:（1）揭示了喷涂柔膜材料承载响应快、变形能力大、粘结强度高等力学特征。所测试的喷涂柔膜材料拉伸初期快速建立强度,决定了在岩体变形初期即可快速发挥力学作用;最大延伸率接近60%,适用于煤矿巷道的大变形条件;法向、切向粘结测试中均未发生膜内部或膜与岩石粘结界面的破坏,粘结性能好。（2）分析了喷涂柔膜提高表层岩体抗压强度、完整性的力学作用。通过数值模拟发现,施加喷涂柔膜后小尺度致密岩石和破碎岩体试样的侧限抗压强度有不同程度的提高;通过实验发现,喷涂柔膜后原煤基体的侧限压缩强度提高了25%。在压缩和拉伸实验中,试样基体发生破坏后喷涂柔膜未出现脱粘、剥离现象,保持与破碎岩体的良好粘结,体现了维持表层岩体完整性的作用。（3）揭示了喷涂柔膜抑制锚杆间岩体变形、防止块体垮落的护表作用。喷涂柔膜通过粘结,抑制了锚杆间“网兜”效应的出现。测试得到了喷涂柔膜的线性承载能力指标,所测材料理论上可实现752 kg松脱块体的自重,表明其具备防止顶板小块松脱岩石垮落的能力。（4）分析了喷涂柔膜抑制泥岩强度弱化,实现注浆壁面封闭的作用。基于低场核磁共振技术发现喷涂柔膜减弱了泥岩基体的吸湿,进而抑制了基体强度弱化。实验发现喷涂柔膜承受壁面内部压力时有三种破坏形式,最高封闭压力1.05MPa。通过与裂隙岩体注浆压力梯度模拟结果对比发现,喷涂柔膜具备注浆壁面封闭能力,具有改善注浆效果的潜在作用。（5）揭示了喷涂柔膜对锚杆支护的协同作用。通过对巷道锚杆支护数值模拟发现,施加喷涂柔膜后顶板表面及内部的下沉量得到抑制,顶板岩体内部y方向应力有所提高,顶板锚杆的最大轴力平均值明显降低,表明锚杆支护体系下喷膜提高了顶板岩体的完整性和自承载能力。（6）总结了喷涂柔膜在锚杆支护体系下的作用机制。锚杆发挥支护的主体作用。喷涂柔膜通过其特殊的力学性质,对所粘结的表层岩体具有增强作用,通过快速承载及时阻止锚杆间岩体的变形和块体的移动进而维持岩体的完整性;通过隔离密闭作用抑制岩体的弱化,具备防止金属支护构件锈蚀的潜力,同时具备注浆壁面封闭的能力。喷涂柔膜与锚杆的作用相互弥补,协同发挥围岩控制作用。（7）讨论了喷涂柔膜技术的工程特性,总结了喷涂柔膜的支护作用原理,对比分析了喷涂柔膜与喷射混凝土和网的支护性能和施工特点,提出了喷涂柔膜材料差异化开发方案,给出了施工工艺和装备原理的开发建议,分析了喷涂柔膜的应用限制,开展了喷涂柔膜的适用性评价。（8）开发了一种机械化浆体制备、喷涂工艺,实现了以井下压风作为动力、具备自行走能力的一体化施工装备,建立了装备的三维样机模型。开展了喷涂柔膜用于金属支护构件封闭和避难硐室壁面瓦斯封堵两个工程实践,验证了喷涂柔膜的密闭作用。论文共有图124幅,表30个,参考文献186篇。
潘丽萍[10]（2020）在《钢包透气塞用刚玉质耐火材料的设计制备和断裂过程表征及服役模拟》文中研究表明刚玉质耐火材料是精炼钢包透气塞的首选材质,其高温服役环境异常恶劣,热端温度可高达1650-1700°C,冷、热端面的温差超过1000°C,长时间承受浇钢和出钢的反复冷热循环冲击,最终引起材料热机械损毁。随着钢水炉外精炼比例增加,透气塞使用寿命大幅度降低,导致生产中需要频繁的更换和维修,影响了炉外精炼工艺的节奏,也威胁着钢包在线周转和生产安全。因此,进一步改善刚玉质耐火材料的抗热震性,延长透气塞服役寿命,从而提升钢包精炼效率和安全生产是目前冶金工作者的重要任务之一。目前,研究者通过引入氧化镁、氧化锆等组分来改善刚玉质耐火材料的抗热震性,但提升空间受限;其次,以往受实验条件限制,常采用传统的水淬冷法测定材料的强度保持率来表征刚玉质耐火材料的抗热震性,而对刚玉质耐火材料真实断裂过程缺少科学地评价,也无法获取与材料抗热震因子相关联的断裂参数,对刚玉质耐火材料内部存在的多尺度裂纹关注也更少;最后,对真实服役条件下刚玉质耐火材料的损毁机制也仅从用后材料分析判断。针对上述问题,本论文首先从Al2O3-CaO二元系中选取片状六铝酸钙相（CaO×6Al2O3,简称CA6）和低热膨胀系数的二铝酸钙（CaO×2Al2O3,简称CA2）开展刚玉质耐火材料的微结构调控研究,具体包括:（1）在刚玉质耐火材料的基质内设计含CA6相和CA2相的微结构（含量、形貌、分布）;（2）在刚玉质耐火材料中引入不同粒度的六铝酸钙骨料取代部分刚玉骨料,旨在设计与制备具有高抗热震性的透气塞用刚玉质耐火材料。其次,采用楔形劈裂技术、数字图像相关技术及反演算优化技术,系统地研究了张应力作用下材料的裂纹扩展过程,获取了真实的断裂能、拉伸强度等断裂参数,探明了刚玉质耐火材料的断裂机理。最后,采用数值仿真技术系统研究了刚玉质耐火材料在实际服役工况下的损毁机制,为优化透气塞材料的开发提供理论依据,具体包括:（1）采用扩展有限元法研究刚玉质耐火材料裂纹尖端的应力强度因子K,揭示材料承载能力与初始裂纹尺寸的作用规律;（2）基于热固耦合模型,以真实透气塞结构为分析对象,研究透气塞服役过程中材料属性与温度场及热应力场的相关性。通过上述的研究工作,得到如下主要结论:1.刚玉质耐火材料制备过程中通过控制结合剂铝酸盐水泥含量,可以成功地设计相组成和微结构,改善刚玉质耐火材料的力学性能和抗热震性。在高温处理（1600°C）后,当水泥含量从1 wt%增加到10 wt%时,CA6相在材料内原位生成并且其数量增多,其分布从基质向骨料蔓延,其形貌从板状向等轴状转变,互锁状齿合结构逐渐形成,使得冷态和热态抗折强度逐渐增加;当水泥含量从10 wt%增加到15 wt%时,CA2相在材料中原位生成,CA6相逐渐减少,形成了包裹刚玉骨料的CA6/CA2梯度反应层（内层CA6,外层CA2）,较好地吸收了热应力,提升了刚玉质耐火材料的抗热震性能。2.通过引入不同粒度的六铝酸钙骨料,可以显着改善骨料与基质界面特性,成功制备高抗热震性刚玉质耐火材料。将5-3、3-1、1-0 mm的CA6颗粒单独或同时替代板状刚玉骨料制备刚玉质耐火材料,显着降低了材料的热膨胀系数,改善了材料的微结构,使得刚玉质耐火材料常温及中高温强度获得显着提升;其中,三种CA6骨料同时取代的刚玉质耐火材料界面结合最优,与未添加CA6的材料相比,高温热处理后,冷态和热态抗折强度分别提升了4.7%和10.8%。3.借助楔形劈裂技术、数字图像相关技术及反演算优化技术,定量表征了张应力作用下刚玉质耐火材料的断裂机理。在刚玉质耐火材料中添加高含量水泥（15 wt%）或同时引入三种粒度的CA6颗粒（5-3、3-1、1-0 mm）,增加了材料断裂过程中内部裂纹扩展的曲折路径及耗散能量,使得材料断裂能、特征长度增大,x方向上的应变最高、主裂纹最长,提高了材料抵抗裂纹扩展的能力;刚玉质耐火材料抵抗裂纹扩展的能力与裂纹扩展路径（骨料、基质和界面）直接相关,骨料内扩展比例越大,抵抗裂纹扩展能力越弱,其中含三个粒度CA6的刚玉质耐火材料具有最优抵抗裂纹扩展能力。4.利用扩展有限元法和线弹性本构关系,探明了刚玉质耐火材料极限承载能力与初始裂纹长度之间的内在规律。刚玉质耐火材料在受张应力作用时,在相同初始裂纹尺寸下,材料裂纹尖端应力强度因子K与外部载荷呈线性相关;在相同外部载荷条件下,裂纹尖端应力强度因子K与初始裂纹尺寸平方根呈线性相关;刚玉质耐火材料承受的极限载荷与初始裂纹尺寸呈反相关。5.真实服役工况下透气塞的最大热应力发生在浇钢瞬间及吹氩阶段,其损毁发生在上部热端面,含三个粒度六铝酸钙骨料的刚玉质耐火材料降低了透气塞内部温度差及热应力。导致透气塞内部较大温度梯度的主要原因是装钢运输开始阶段的钢水热冲击及吹氩阶段低温氩气与高温透气塞的强制换热,狭缝式透气塞损毁的主要位置在Y=0.323 m以上截面;材料的热导率及热膨胀系数分别对其内部的温度场和热应力场敏感度最高:含三个粒度CA6的刚玉质耐火材料结构内部温度场和热应力场分布最优,能有效提高狭缝式透气塞的服役寿命。
二、混凝土试样在静态载荷作用下断裂过程的数值模拟研究（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、混凝土试样在静态载荷作用下断裂过程的数值模拟研究（论文提纲范文）
（1）冻结裂隙岩体力学特性及冲击动力学响应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.2.1 冻结岩石力学特性研究现状 |
| 1.2.2 冻结裂隙岩体力学破坏研究现状 |
| 1.2.3 岩石动力学特性研究现状 |
| 1.2.4 裂隙岩体冲击动力学特性研究现状 |
| 1.2.5 冻结岩体动力学特性研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 技术路线 |
| 2 冻结砂岩力学特性与冻结效应 |
| 2.1 试验方案 |
| 2.1.1 试样选取与制备 |
| 2.1.2 基本物理参数测定 |
| 2.1.3 不同冻结温度下饱和砂岩强度测试 |
| 2.1.4 不同冻结温度下砂岩未冻水含量测试 |
| 2.2 不同冻结温度下饱和砂岩强度特性 |
| 2.2.1 不同冻结温度下砂岩应力应变曲线 |
| 2.2.2 冻结温度对砂岩强度的影响 |
| 2.2.3 冻结温度对砂岩弹性模量的影响 |
| 2.2.4 冻结温度对砂岩抗拉强度的影响 |
| 2.3 不同冻结温度下饱和砂岩受荷破坏模式 |
| 2.3.1 单轴压缩条件下的破坏模式 |
| 2.3.2 巴西劈裂条件下的破坏模式 |
| 2.4 冻结作用对砂岩力学特性的影响机制 |
| 2.4.1 饱和砂岩冻结过程中的未冻水含量变化 |
| 2.4.2 冻结完整砂岩强度与温度的关系 |
| 2.4.3 冻结作用对砂岩力学特性的效应影响机制 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 冻结裂隙砂岩静力学特性与主控机制 |
| 3.1 试验方案 |
| 3.1.1 试样选取与制备 |
| 3.1.2 试验装置 |
| 3.1.3 试验过程 |
| 3.2 常温下干燥裂隙砂岩压缩强度与破坏过程 |
| 3.2.1 不同裂隙倾角干燥试样强度及变形特征 |
| 3.2.2 不同裂隙倾角砂岩压缩破坏过程中的声发射特征 |
| 3.2.3 常温干燥裂隙砂岩压缩破坏过程分析 |
| 3.3 常温下饱水裂隙砂岩压缩强度与破坏过程 |
| 3.3.1 不同裂隙倾角饱水砂岩强度及变形 |
| 3.3.2 常温饱水裂隙砂岩压缩破坏过程中的声发射特征 |
| 3.3.3 常温饱水裂隙砂岩压缩破坏过程分析 |
| 3.4 冻结饱水裂隙砂岩压缩强度与破坏过程 |
| 3.4.1 不同裂隙倾角冻结饱水试样强度及变形 |
| 3.4.2 冻结饱水试样压缩破坏过程中的声发射特征 |
| 3.4.3 冻结饱水试样压缩破坏过程分析 |
| 3.5 含水(冰)状态对裂隙砂岩压缩破坏特性的影响 |
| 3.5.1 不同含水状态下裂隙砂岩压缩力学参数 |
| 3.5.2 含水状态对裂隙砂岩压缩破坏特征的影响机制 |
| 3.6 冻结作用对裂隙砂岩压缩破坏特性的影响机制分析 |
| 3.6.1 不同冻结温度下裂隙砂岩力学参数演化特性分析 |
| 3.6.2 冻结作用下裂隙砂岩损伤机制分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 冻结裂隙砂岩冲击压缩破坏特性与影响机制 |
| 4.1 冻结裂隙砂岩动态压缩实验 |
| 4.1.1 试验设备 |
| 4.1.2 SHPB冲击压缩试验理论 |
| 4.1.3 试样制备 |
| 4.1.4 裂隙砂岩动态压缩试验 |
| 4.2 冻结裂隙砂岩动态压缩力学特性 |
| 4.2.1 动态压缩试验应力平衡分析 |
| 4.2.2 冻结裂隙砂岩动态压缩应力应变曲线 |
| 4.3 冻结温度对裂隙砂岩动态压缩特性的影响 |
| 4.3.1 动态峰值应力的变化特征 |
| 4.3.2 动态弹性模量的变化特征 |
| 4.3.3 动态峰值应变的变化特征 |
| 4.4 裂隙倾角对裂隙砂岩动态压缩特性的影响 |
| 4.4.1 动态峰值应力的变化特征 |
| 4.4.2 动态弹性模量的变化特征 |
| 4.4.3 动态峰值应变的变化特征 |
| 4.5 冲击压缩应力分布状态模拟 |
| 4.5.1 材料本构模型及其参数选取 |
| 4.5.2 动态压缩数值模拟模型及参数选取 |
| 4.5.3 裂隙倾角动态压缩模拟分析 |
| 4.6 不同倾角冻结裂隙砂岩裂纹的成核、扩展与破坏 |
| 4.6.1 动态破坏过程分析 |
| 4.6.2 动态破坏形态分析 |
| 4.7 含裂隙冰应力波传播及裂隙扩展机制分析 |
| 4.7.1 含冰裂隙的应力波反射透射机制 |
| 4.7.2 冲击作用下含冰裂隙扩展机制 |
| 4.8 本章小结 |
| 5 冻结裂隙砂岩冲击劈裂破坏特性与影响机制 |
| 5.1 冻结裂隙砂岩冲击劈裂试验 |
| 5.1.1 实验设备 |
| 5.1.2 SHPB动态劈裂试验理论 |
| 5.1.3 试样制备 |
| 5.1.4 试验方案 |
| 5.2 冻结裂隙砂岩动态劈裂力学特性 |
| 5.2.1 动态劈裂试验应力平衡分析 |
| 5.2.2 冻结裂隙砂岩动态劈裂应力应变曲线 |
| 5.3 冻结温度对裂隙砂岩冲击劈裂特性的影响 |
| 5.3.1 动态抗拉强度的变化特征 |
| 5.3.2 动态弹性模量的变化特征 |
| 5.3.3 峰值应变的变化特征 |
| 5.4 裂隙倾角对裂隙砂岩冲击劈裂特性的影响 |
| 5.4.1 抗拉强度的变化特征 |
| 5.4.2 动态弹性模量的变化特征 |
| 5.4.3 峰值应变的变化特征 |
| 5.5 冲击劈裂应力分布模拟分析 |
| 5.5.1 冰体模型参数的选取 |
| 5.5.2 数值模型的建立 |
| 5.5.3 试样内部应力分布平衡过程 |
| 5.5.4 砂岩动态劈裂的应力传播过程 |
| 5.6 不同倾角冻结裂隙砂岩裂纹的成核、扩展与破坏 |
| 5.7 冻结作用对裂隙砂岩冲击劈裂特性的影响机制 |
| 5.8 本章小结 |
| 6 冻结裂隙砂岩动态损伤本构关系及影响因素分析 |
| 6.1 冻结裂隙砂岩动态损伤特性基础理论 |
| 6.1.1 颗粒增强微细观损伤理论 |
| 6.1.2 宏观损伤组合模型基础理论 |
| 6.2 考虑细观损伤的冻结砂岩动态本构模型构建 |
| 6.3 考虑宏观缺陷的冻结裂隙砂岩动态本构模型 |
| 6.4 冻结裂隙砂岩动态损伤本构模型的试验验证 |
| 6.5 冻结裂隙砂岩动态损伤模型关键参数影响特性分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（2）冲击作用下页岩裂缝扩展试验及数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 冲击作用下岩石动力学特征研究现状 |
| 1.2.2 页岩断裂实验研究现状 |
| 1.2.3 岩石裂缝扩展数值模拟研究现状 |
| 1.3 研究目标与内容 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 2 巴西圆盘劈裂试验原理与试验研究 |
| 2.1 断裂力学基本概念 |
| 2.1.1 断裂参量与断裂准则 |
| 2.1.2 断裂韧性计算方法 |
| 2.2 静态巴西圆盘劈裂试验 |
| 2.2.1 试验装置 |
| 2.2.2 试验原理 |
| 2.3 动态巴西圆盘劈裂试验 |
| 2.3.1 试验装置 |
| 2.3.2 试验原理及基本假定 |
| 2.4 试样制备及试验方案 |
| 2.4.1 试样概况与加工 |
| 2.4.2 页岩静动态劈裂试验方案设计 |
| 2.5 测试结果分析 |
| 2.5.1 页岩的物理力学参数 |
| 2.5.2 静态劈裂试验结果分析 |
| 2.5.3 动态劈裂试验结果分析 |
| 2.6 小结 |
| 3 冲击作用下页岩裂缝扩展的数值模型有效性分析 |
| 3.1 页岩的本构模型 |
| 3.1.1 页岩和杆件的本构模型 |
| 3.1.2 页岩本构模型失效准则的确定 |
| 3.1.3 冲击作用下页岩裂缝扩展数值模型的参数设置 |
| 3.2 模型验证 |
| 3.2.1 冲击作用下页岩裂缝扩展试验的数值模型 |
| 3.2.2 试验数据与数值模拟数据分析 |
| 3.2.3 试验破坏过程与数值模拟破坏过程分析 |
| 3.3 页岩裂缝扩展过程分析 |
| 3.4 小结 |
| 4 页岩裂缝扩展的影响因素数值模拟研究 |
| 4.1 初始裂缝长度对页岩裂缝扩展数值模拟研究 |
| 4.1.1 初始裂缝长度对应力分布和裂缝扩展过程影响 |
| 4.1.2 初始裂缝长度对波形图影响 |
| 4.2 初始裂缝数量对页岩裂缝扩展数值模拟研究 |
| 4.2.1 初始裂缝数量对应力分布和裂缝扩展过程的影响 |
| 4.2.2 初始裂缝数量对波形图影响 |
| 4.3 初始裂缝夹角对页岩裂缝扩展数值模拟研究 |
| 4.3.1 初始裂缝夹角对应力分布影响 |
| 4.3.2 初始裂缝夹角对波形图影响 |
| 4.4 小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
（3）循环荷载作用下花岗岩动力学性能与累积损伤演化规律研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究目的与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 SHPB单次冲击研究现状 |
| 1.2.2 SHPB循环冲击研究现状 |
| 1.2.3 循环爆破试验研究现状 |
| 1.2.4 循环爆破数值模拟研究现状 |
| 1.3 存在的主要问题和不足 |
| 1.4 本文研究的主要内容 |
| 1.5 本文的创新点 |
| 第二章 SHPB冲击测试系统及RHT本构模型 |
| 2.1 SHPB系统基本原理 |
| 2.2 RHT模型及其参数确定 |
| 2.2.1 RHT模型介绍 |
| 2.2.2 RHT模型参数的确定 |
| 第三章 循环冲击荷载下热处理花岗岩动力学特性及累积损伤演化规律研究 |
| 3.1 试样制备、试验仪器及试验方案 |
| 3.1.1 试样制备 |
| 3.1.2 试验仪器 |
| 3.1.3 循环冲击试验方案 |
| 3.2 动力学特性分析 |
| 3.2.1 原始波形特征分析 |
| 3.2.2 应力-应变曲线形状比较 |
| 3.2.3 平均应变率与冲击次数间的关系 |
| 3.2.4 峰值应力与冲击次数间的关系 |
| 3.2.5 最大应变与冲击次数间的关系 |
| 3.3 热损伤特性和循环冲击累积损伤演化规律分析 |
| 3.3.1 热损伤特性分析 |
| 3.3.2 循环冲击荷载下热处理花岗岩累积损伤演化规律分析 |
| 3.4 能量耗散特性及破坏形态分析 |
| 3.4.1 冲击速度对能量耗散特性和破坏形态的影响 |
| 3.4.2 温度对能量耗散特性和破坏形态的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 循环冲击荷载下轴压对花岗岩动力学特性的影响 |
| 4.1 试样制备、试验仪器及试验方案 |
| 4.1.1 试样制备 |
| 4.1.2 含轴压动静组合SHPB系统 |
| 4.1.3 循环冲击试验方案 |
| 4.2 动力学特性分析 |
| 4.2.1 循环冲击波形图分析 |
| 4.2.2 应力-应变曲线特征分析 |
| 4.2.3 平均应变率随冲击次数的变化 |
| 4.2.4 峰值应力随冲击次数的变化 |
| 4.2.5 峰值应变随冲击次数的变化 |
| 4.2.6 弹性模量和累积损伤随冲击次数的变化 |
| 4.3 循环冲击荷载下轴压影响机理研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 循环冲击荷载下围压对花岗岩动力学特性及累积损伤演化的影响 |
| 5.1 试样制备、试验仪器及试验方案 |
| 5.1.1 试样制备 |
| 5.1.2 含围压动静组合SHPB系统 |
| 5.1.3 循环冲击试验方案 |
| 5.2 动力学特性分析 |
| 5.2.1 应力-应变曲线特征分析 |
| 5.2.2 平均应变率随冲击次数的变化 |
| 5.2.3 峰值应力随冲击次数的变化 |
| 5.2.4 最大应变随冲击次数的变化 |
| 5.2.5 弹性模量随冲击次数的变化 |
| 5.3 基于统计损伤本构关系的岩石累积损伤演化规律 |
| 5.3.1 本构模型的建立 |
| 5.3.2 本构模型的试验验证 |
| 5.3.3 累积损伤演化规律分析 |
| 5.4 试样破坏形态分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 循环爆破荷载下花岗岩累积损伤效应及其数值模拟 |
| 6.1 花岗岩循环爆破试验介绍 |
| 6.2 循环爆破荷载下花岗岩累积损伤演化 |
| 6.2.1 累积损伤的定义 |
| 6.2.2 累积损伤演化及裂纹扩展过程 |
| 6.2.3 爆心距对累积损伤的影响 |
| 6.2.4 炮孔位置对累积损伤的影响 |
| 6.3 花岗岩RHT模型参数确定 |
| 6.3.1 RHT模型参数变化对冲击应力-应变形状的影响分析 |
| 6.3.2 用于循环爆破的花岗岩RHT模型参数确定 |
| 6.4 花岗岩循环爆破数值模拟 |
| 6.4.1 模型建立及循环爆破的实现 |
| 6.4.2 数值模拟结果 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的学术活动及成果情况 |
（4）含水煤样静动断裂力学特性及机理实验研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 主要研究内容及技术路线 |
| 2 含水煤样的拉伸和压缩力学特征 |
| 2.1 含水煤样制备及吸水率测定 |
| 2.2 含水煤样的拉伸力学特征 |
| 2.3 含水煤样单轴压缩力学特征 |
| 2.4 含水煤样三轴压缩力学特征 |
| 2.5 水对内摩擦角和粘聚力的影响 |
| 2.6 本章小节 |
| 3 含水煤样的混合断裂静态力学特性 |
| 3.1 ASCB复合断裂试验测试原理 |
| 3.2 ASCB试验断裂参数确定 |
| 3.3 ASCB试样制备及试验准备 |
| 3.4 混合断裂试验结果分析 |
| 3.5 ASCB试验数值模拟结果 |
| 3.6 NSCB试验与ASCB试验优缺点讨论 |
| 3.7 本章小节 |
| 4 动力扰动下含水煤样的断裂力学特性 |
| 4.1 SHPB试验系统原理 |
| 4.2 传统SHPB测试过程中存在难点 |
| 4.3 SHPB试验装置及测试系统 |
| 4.4 动态应力平衡验证及加载速率确定 |
| 4.5 动态断裂韧度随加载速率的变化规律 |
| 4.6 水对煤样裂纹扩展速率的影响 |
| 4.7 水对煤样破坏模式的影响 |
| 4.8 本章小节 |
| 5 含水煤样微细观孔裂隙结构变化对宏观力学性能影响 |
| 5.1 基于电镜扫描技术的煤样微观结构特征 |
| 5.2 基于超声波检测仪的纵波波速特征 |
| 5.3 基于核磁共振技术的煤样细观结构试验研究 |
| 5.4 水对煤样力学特性的影响机制分析 |
| 5.5 本章小节 |
| 6 结论?创新点及展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 查新结论 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（5）劈拉循环荷载下混凝土声学特性试验研究及损伤演化分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| 英文摘要 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 超声波检测混凝土损伤的研究现状 |
| 1.2.2 声发射检测混凝土损伤的研究现状 |
| 1.2.3 数值模拟RFPA~(2D)的研究现状 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第二章 劈拉循环荷载下混凝土声学特性试验设计 |
| 2.1 试样制备 |
| 2.1.1 试验材料 |
| 2.1.2 混凝土配合比设计 |
| 2.1.3 试样尺寸 |
| 2.1.4 试件的制做与养护 |
| 2.1.5 试件取芯 |
| 2.2 试验方法 |
| 2.2.1 静态加载试验 |
| 2.2.2 循环载荷试验 |
| 2.3 试验仪器与设备 |
| 2.3.1 试验机系统 |
| 2.3.2 非金属超声波检测仪系统 |
| 2.3.3 声发射系统 |
| 2.3.4 耦合剂 |
| 2.4 声学参数的选取与预置 |
| 2.4.1 超声波参数 |
| 2.4.2 声发射参数 |
| 2.5 试验实施 |
| 2.5.1 试验操作 |
| 2.5.2 混凝土超声波测试 |
| 2.5.3 混凝土声发射测试 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 劈拉循环荷载下混凝土声学特性分析 |
| 3.1 间接拉伸试验力学特性 |
| 3.1.1 强度特征分析 |
| 3.1.2 破坏模式分析 |
| 3.2 循环加卸载混凝土声学特性 |
| 3.2.1 强度变形特征分析 |
| 3.2.2 基于超声波声学特性分析 |
| 3.2.3 基于声发射声学特性分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 劈拉循环荷载下混凝土损伤演化分析 |
| 4.1 循环载荷作用下超声波损伤演化规律 |
| 4.1.1 损伤变量定义及损伤变化过程 |
| 4.1.2 基于声速的损伤特征 |
| 4.2 循环载荷作用下声发射损伤演化规律 |
| 4.2.1 累计声发射振铃计数分析 |
| 4.2.2 基于声发射的损伤特征 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 劈拉循环荷载下混凝土RFPA数值模拟 |
| 5.1 RFPA~(2D)软件介绍 |
| 5.1.1 RFPA~(2D)软件基本特征 |
| 5.1.2 RFPA~(2D)软件的基本原理 |
| 5.2 RFPA~(2D)模拟及计算模型 |
| 5.2.1 细观力学参数选定 |
| 5.2.2 建立计算模型 |
| 5.3 数值模拟结果分析 |
| 5.3.1 破坏特征分析 |
| 5.3.2 声发射特征分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 建议与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表论文及参与科研情况 |
（6）梯度冲击作用下冻结红砂岩的动力响应及损伤效应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景和研究意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 研究目的与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 冻结软岩研究现状 |
| 1.2.2 动荷载作用下岩石力学特性试验研究现状 |
| 1.2.3 循环冲击荷载作用下岩石力学特性试验研究现状 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究技术路线 |
| 2 SHPB实验系统及试样制备 |
| 2.1 SHPB实验装置及工作原理 |
| 2.1.1 SHPB实验装置 |
| 2.1.2 SHPB工作原理 |
| 2.2 试样制备及基本物理参数测定 |
| 2.2.1 试样制备 |
| 2.2.2 红砂岩基本物理参数的测定 |
| 2.3 弱胶结红砂岩矿物成分及其细观结构 |
| 2.3.1 弱胶结红砂岩矿物成分 |
| 2.3.2 弱胶结红砂岩细观结构 |
| 2.4 试验方案 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 梯度冲击作用下冻结红砂岩的动力学特性 |
| 3.1 SHPB试验波形控制与系统标定 |
| 3.1.1 入射波形控制 |
| 3.1.2 SHPB测量系统标定 |
| 3.2 冻结红砂岩的SHPB试验 |
| 3.2.1 冲击试验过程 |
| 3.2.2 数据采集与处理系统 |
| 3.2.3 恒应变率加载 |
| 3.3 正梯度冲击作用下红砂岩动力学特性 |
| 3.3.1 正梯度冲击下应力-应变曲线特征 |
| 3.3.2 正梯度冲击下红砂岩峰值应力与应变率关系 |
| 3.3.3 正梯度冲击下红砂岩峰值应变与应变率关系 |
| 3.3.4 正梯度冲击下动态弹性模量与应变率关系 |
| 3.4 负梯度冲击作用下红砂岩动力学特性 |
| 3.4.1 负梯度冲击下应力-应变曲线特征 |
| 3.4.2 负梯度冲击下红砂岩峰值应力与应变率关系 |
| 3.4.3 负梯度冲击下红砂岩峰值应变与应变率关系 |
| 3.4.4 负梯度冲击下动态弹性模量与应变率关系 |
| 3.4.5 冻结温度与应变率的关系 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 梯度冲击作用下冻结红砂岩损伤效应研究 |
| 4.1 NMR技术的发展 |
| 4.2 NMR基本原理 |
| 4.2.1 原子核的磁性 |
| 4.2.2 单自旋核在外磁场中的表现 |
| 4.2.3 宏观磁化矢量 |
| 4.2.4 脉冲翻转和自由感应衰减 |
| 4.2.5 自旋回波和CPMG序列及弛豫现象 |
| 4.3 NMR试验 |
| 4.3.1 NMR试验设备与方法 |
| 4.3.2 NMR试验T2分布 |
| 4.3.3 孔隙尺寸分布 |
| 4.4 试验现象及结果分析 |
| 4.4.1 核磁共振T2谱分布 |
| 4.4.2 T2谱面积分析 |
| 4.5 基于NMR试验梯度冲击作用下的损伤研究 |
| 4.5.1 梯度冲击作用下孔隙度的分析 |
| 4.5.2 梯度冲击下冻结红砂岩的损伤演化规律 |
| 4.6 基于Weibull分布的梯度冲击下冻结红砂岩损伤演化规律研究 |
| 4.6.1 基本假设 |
| 4.6.2 构建损伤演化方程 |
| 4.6.3 损伤演化特性分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 梯度冲击作用下冻结红砂岩损伤模拟分析 |
| 5.1 ANSYS/LS-DYNA软件简介 |
| 5.1.1 模拟分析步骤 |
| 5.1.2 单元类型的选取与沙漏控制 |
| 5.1.3 接触控制 |
| 5.2 岩石本构模型及其参数选取 |
| 5.2.1 HJC模型简介 |
| 5.2.2 模型参数分类 |
| 5.2.3 极限面参数的确定 |
| 5.2.4 不同冻结温度红砂岩极限面参数的变化 |
| 5.2.5 状态方程参数的确定 |
| 5.3 数值模型的建立 |
| 5.3.1 建模过程 |
| 5.3.2 连续应力波输入 |
| 5.4 模拟结果分析 |
| 5.4.1 应力应变曲线分析 |
| 5.4.2 冻结红砂岩的损伤演化模拟 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（7）7003铝合金动态载荷下力学行为及微观组织演变（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 7000 系铝合金概述 |
| 1.3 铝合金动态力学行为研究现状 |
| 1.3.1 动态力学性能测试技术 |
| 1.3.2 铝合金的动态力学行为研究 |
| 1.3.3 铝合金力学行为各向异性 |
| 1.3.4 铝合金动态载荷下的本构关系研究 |
| 1.4 动态载荷下绝热剪切带的研究 |
| 1.4.1 绝热剪切带现象概述 |
| 1.4.2 绝热剪切带失稳判据 |
| 1.4.3 铝合金材料中的绝热剪切行为研究 |
| 1.4.4 绝热剪切带的显微组织 |
| 1.4.5 绝热剪切带数值模拟 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 实验材料及研究方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验过程 |
| 2.2.1 样品制备 |
| 2.2.2 准静态压缩实验 |
| 2.2.3 动态压缩实验 |
| 2.2.4 硬度测试 |
| 2.2.5 金相组织观察 |
| 2.2.6 X射线衍射测试 |
| 2.2.7 透射电子显微镜测试 |
| 第3章 不同加载方向7003-T6 铝合金挤压型材的力学行为 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 不同加载方向7003-T6 铝合金的力学行为 |
| 3.2.1 压缩后试样的宏观形貌 |
| 3.2.2 应力-应变行为 |
| 3.2.3 应变硬化行为和应变速率敏感性 |
| 3.2.4 力学响应各向异性 |
| 3.3 不同加载方向7003-T6 铝合金的本构方程及有限元仿真模拟 |
| 3.3.1 Johnson-Cook本构方程 |
| 3.3.2 动态压缩过程的有限元仿真模拟 |
| 3.3.3 仿真结果 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 不同加载方向7003-T6 铝合金挤压型材动态压缩过程中组织演变及绝热剪切行为 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 7003-T6 铝合金压缩过程中OM组织演变 |
| 4.2.1 原始OM组织 |
| 4.2.2 0°试样压缩过程中OM组织演变 |
| 4.2.3 90°试样压缩过程中OM组织演变 |
| 4.3 TEM显微组织演变 |
| 4.3.1 原始TEM |
| 4.3.2 0°试样压缩过程中TEM显微组织演变 |
| 4.3.3 90°试样压缩过程中TEM显微组织演变 |
| 4.4 织构分析 |
| 4.4.1 织构对力学行为各向异性的影响 |
| 4.4.2 压缩过程中织构演变 |
| 4.5 7003-T6 铝合金绝热剪切变形行为 |
| 4.5.1 绝热剪切带晶粒演化机制 |
| 4.5.2 动态加载过程中析出相演变规律 |
| 4.5.3 变形过程中位错对绝热剪切带形成的影响 |
| 4.5.4 温升对绝热剪切带形成的影响 |
| 4.5.5 变形过程中微观组织演化模型构建 |
| 4.5.6 绝热剪切行为各向异性 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 热处理状态对7003 铝合金挤压型材的力学行为与组织演变的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 自然时效态7003 铝合金的力学行为 |
| 5.2.1 自然时效时间对硬度的影响 |
| 5.2.2 自然时效过程中析出相演变 |
| 5.2.3 自然时效时间对动态加载后试样形貌的影响 |
| 5.2.4 应力-应变行为 |
| 5.3 热处理状态对7003 铝合金的力学行为的影响 |
| 5.3.1 压缩后试样的宏观形貌 |
| 5.3.2 应力-应变行为 |
| 5.3.3 热处理状态对PLC效应的影响 |
| 5.4 不同热处理状态7003 铝合金的显微组织演变 |
| 5.4.1 OM显微组织演变 |
| 5.4.2 TEM显微组织演变 |
| 5.4.3 显微硬度变化 |
| 5.4.4 温度计算 |
| 5.5 不同热处理状态7003 铝合金产生绝热剪切带的临界条件 |
| 5.5.1 T6态7003 铝合金产生绝热剪切带的临界条件 |
| 5.5.2 T4 态绝热剪切带产生的临界变形条件 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文 |
（8）复合型动态加载下裂纹起裂与扩展行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景和意义 |
| 1.2 动态断裂国内外研究进展 |
| 1.2.1 动态断裂理论研究进展 |
| 1.2.2 动态断裂实验技术研究进展 |
| 1.2.3 数值模拟技术研究进展 |
| 1.2.4 断裂判据相关研究进展 |
| 1.3 本文研究工作 |
| 第2章 霍普金森拉杆复合型动态断裂实验技术 |
| 2.1 AFM试样与CTS试样动态加载研究 |
| 2.1.1 试样设计与有限元分析参数 |
| 2.1.2 AFM试样与CTS试样动态应力强度因子 |
| 2.2 MCTS试样设计 |
| 2.3 MCTS试样动态加载研究 |
| 2.3.1 I型与II型动态加载 |
| 2.3.2 复合型动态加载 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 MCTS试样复合型动态断裂理论研究 |
| 3.1 动态应力强度因子计算方法分析 |
| 3.1.1 经验公式法 |
| 3.1.2 相对位移法 |
| 3.1.3 J积分法 |
| 3.1.4 应变片法 |
| 3.2 裂尖应变场渐近解 |
| 3.2.1 应变片位置对系数矩阵条件数的影响 |
| 3.2.2 随机误差对动态应力强度因子求解的影响 |
| 3.3 T应力的表征与计算 |
| 3.3.1 T应力对裂尖应力应变场的影响 |
| 3.3.2 MCTS试样归一化T应力 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 MCTS试样复合型动态加载数值模拟研究 |
| 4.1 基于渐近解的动态应力强度因子求解研究 |
| 4.1.1 裂尖应变场渐近解与数值解误差分析 |
| 4.1.2 复合型加载下裂尖理想应变区域 |
| 4.2 T应力对裂尖应变场的影响及其修正 |
| 4.2.1 MCTS试样裂尖应变场的修正 |
| 4.2.2 复合型加载下裂尖理想应变区域的修正 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 MCTS试样复合型动态断裂实验研究 |
| 5.1 MCTS试样与实验装置 |
| 5.2 MCTS试样复合型动态加载实验 |
| 5.3 断裂判据有效性分析 |
| 5.3.1 四种断裂判据的表达式 |
| 5.3.2 起裂角度预测值与实验值对比 |
| 5.4 MCTS试样起裂角度预测 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 附录A |
| 附录B |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（9）喷涂柔膜在锚杆支护中的作用机理研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 当前研究存在的问题 |
| 1.4 研究内容与方法 |
| 2 典型喷膜材料的力学行为特征 |
| 2.1 材料的选择 |
| 2.2 拉伸力学行为特征 |
| 2.3 粘结测试 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 喷膜对表层岩体的力学作用及原理 |
| 3.1 喷膜对完整岩样的作用效果 |
| 3.2 喷膜对松散岩样的作用效果 |
| 3.3 喷涂岩样抗压实验研究 |
| 3.4 喷涂岩样拉伸实验研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 喷膜的隔离密闭作用及破坏机制 |
| 4.1 喷膜对泥岩的密闭作用研究 |
| 4.2 喷涂柔膜的壁面承压破坏机制 |
| 4.3 喷涂柔膜注浆壁面封闭的可行性验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 喷膜与锚杆的协同作用效果与机制 |
| 5.1 喷涂柔膜护表的力学作用 |
| 5.2 喷膜的块体承载特性 |
| 5.3 锚杆支护体系下喷膜的护表效果 |
| 5.4 喷涂柔膜与锚杆的协同支护作用原理 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 喷涂柔膜技术的评价及应用 |
| 6.1 喷涂柔膜的工程特性 |
| 6.2 喷膜与现有表面支护的比较 |
| 6.3 面向煤矿巷道的喷膜材料开发建议 |
| 6.4 施工工艺评价及装备开发 |
| 6.5 喷膜的适用性建议 |
| 6.6 喷涂柔膜技术的现场实践 |
| 6.7 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 存在的问题及展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（10）钢包透气塞用刚玉质耐火材料的设计制备和断裂过程表征及服役模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 透气塞用刚玉质耐火材料的发展趋势 |
| 1.3 刚玉质耐火材料的研究进展 |
| 1.3.1 刚玉质耐火材料制备 |
| 1.3.2 刚玉质耐火材料抗热震性能表征 |
| 1.4 非线性断裂行为的理论及应用现状 |
| 1.4.1 基于线弹性断裂力学的扩展准则 |
| 1.4.2 基于弹塑性断裂力学的扩展机制 |
| 1.4.3 裂纹扩展的非线性模型 |
| 1.5 耐火材料断裂行为的表征方法研究现状 |
| 1.5.1 楔形劈裂实验法 |
| 1.5.2 数字图像相关技术 |
| 1.5.3 数值模拟技术 |
| 1.6 本论文的提出及研究内容 |
| 第2章 水泥含量对刚玉质耐火材料的微结构和性能影响研究 |
| 2.1 实验 |
| 2.1.1 实验原料 |
| 2.1.2 实验过程 |
| 2.1.3 性能测试 |
| 2.2 结果与讨论 |
| 2.2.1 物理性能 |
| 2.2.2 力学性能 |
| 2.2.3 抗热震性 |
| 2.2.4 物相组成 |
| 2.2.5 显微结构 |
| 2.2.6 讨论 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 六铝酸钙骨料粒度对刚玉质耐火材料的微结构和性能影响研究 |
| 3.1 实验 |
| 3.1.1 实验原料 |
| 3.1.2 实验过程 |
| 3.1.3 性能测试 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.2.1 物理性能 |
| 3.2.2 力学性能 |
| 3.2.3 抗热震性 |
| 3.2.4 物相组成 |
| 3.2.5 显微结构 |
| 3.2.6 讨论 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 基于楔形劈裂法结合数字相关技术对刚玉质耐火材料断裂行为研究 |
| 4.1 实验 |
| 4.1.1 实验原料 |
| 4.1.2 实验过程 |
| 4.1.3 性能测试 |
| 4.2 反演算本构关系与数字相关法参数测定 |
| 4.2.1 反演算本构关系确定 |
| 4.2.2 DIC参数确定 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 水泥含量对刚玉质耐火材料断裂力学性能影响 |
| 4.3.2 六铝酸钙粒度对刚玉质耐火材料断裂力学性能影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于扩展有限元法对刚玉质耐火材料断裂行为模拟研究 |
| 5.1 扩展有限元模型 |
| 5.2 扩展有限元计算结果分析 |
| 5.2.1 单元尺寸对应力强度因子的影响 |
| 5.2.2 初始裂纹长度对应力强度因子的影响 |
| 5.2.3 三点弯曲实验模拟结果 |
| 5.2.4 刚玉质耐火材料的扩展有限元模拟 |
| 5.2.5 讨论 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 基于热固耦合模型对透气塞服役损毁模拟研究 |
| 6.1 基本理论和方法 |
| 6.1.1 固体域求解理论 |
| 6.1.2 边界条件理论 |
| 6.2 有限元模型及边界条件 |
| 6.2.1 几何模型 |
| 6.2.2 数学模型 |
| 6.2.3 边界条件 |
| 6.3 不同材质透气塞模拟结果与讨论 |
| 6.3.1 温度场模拟结果 |
| 6.3.2 应力场模拟结果 |
| 6.3.3 讨论 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间取得的科研成果 |
| 附录2 攻读博士学位期间参加的科研项目 |
| 答辩委员会成员 |
四、混凝土试样在静态载荷作用下断裂过程的数值模拟研究（论文参考文献）
- [1]冻结裂隙岩体力学特性及冲击动力学响应研究[D]. 赵涛. 西安科技大学, 2021
- [2]冲击作用下页岩裂缝扩展试验及数值模拟研究[D]. 余方琛. 西南科技大学, 2021(08)
- [3]循环荷载作用下花岗岩动力学性能与累积损伤演化规律研究[D]. 田诺成. 合肥工业大学, 2021
- [4]含水煤样静动断裂力学特性及机理实验研究[D]. 张美长. 辽宁工程技术大学, 2020(01)
- [5]劈拉循环荷载下混凝土声学特性试验研究及损伤演化分析[D]. 刘成乾. 重庆交通大学, 2020(01)
- [6]梯度冲击作用下冻结红砂岩的动力响应及损伤效应研究[D]. 陈世官. 西安科技大学, 2020(01)
- [7]7003铝合金动态载荷下力学行为及微观组织演变[D]. 吴晓冬. 湖南大学, 2020(09)
- [8]复合型动态加载下裂纹起裂与扩展行为研究[D]. 谌赫. 哈尔滨工程大学, 2020(04)
- [9]喷涂柔膜在锚杆支护中的作用机理研究[D]. 魏群. 中国矿业大学, 2020
- [10]钢包透气塞用刚玉质耐火材料的设计制备和断裂过程表征及服役模拟[D]. 潘丽萍. 武汉科技大学, 2020(01)