受載巖石應(yīng)力波傳播與動(dòng)態(tài)疲勞力學(xué)特性

目錄
《巖石力學(xué)與工程研究著作叢書》序
《巖石力學(xué)與工程研究著作叢書》編者的話
第1章 緒論 1
1.1 巖石靜態(tài)疲勞力學(xué)特性研究 3
1.2 巖石應(yīng)力波傳播衰減特性 5
1.3 巖石常規(guī)動(dòng)態(tài)力學(xué)特性研究 7
1.4 巖石動(dòng)態(tài)疲勞力學(xué)特性 11
1.4.1 多次爆破載荷作用下工程巖體的實(shí)測(cè)研究 11
1.4.2 巖石動(dòng)態(tài)疲勞力學(xué)性能的試驗(yàn)研究 13
1.5 本書內(nèi)容 14
參考文獻(xiàn) 17
第2章 軸向靜應(yīng)力對(duì)彈性桿中應(yīng)力波的影響 24
2.1 沖擊動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)中存在的問題 25
2.2 靜應(yīng)力影響彈性桿中應(yīng)力波的理論分析 27
2.2.1 間接分析 27
2.2.2 直接分析 30
2.2.3 軸向靜應(yīng)力對(duì)人射波波長的影響 31
2.3 靜應(yīng)力影響彈性桿中應(yīng)力波的試驗(yàn)研究 33
2.4 本章小結(jié) 35
參考文獻(xiàn) 36
第3章 具有軸向靜應(yīng)力巖石的應(yīng)力波傳播特性 38
3.1 具有軸向靜應(yīng)力巖石的應(yīng)力波傳播試驗(yàn)及結(jié)果 38
3.1.1 試驗(yàn)使用的試件、裝置及方法 38
3.1.2 應(yīng)力波傳播試驗(yàn)結(jié)果 41
3.2 具有軸向靜應(yīng)力巖石應(yīng)力波傳播衰減特性 43
3.2.1 應(yīng)力波傳播速度的變化規(guī)律 43
3.2.2 應(yīng)力波幅值隨傳播距離的衰減 44
3.2.3 應(yīng)力波幅值隨傳播時(shí)間的衰減 47
3.2.4 應(yīng)力波幅值隨軸向靜應(yīng)力的衰減 50
3.3 本章小結(jié) 52
參考文獻(xiàn) 53
第4章 具有圍壓巖石的應(yīng)力波傳播特性 54
4.1 應(yīng)力波透反射系數(shù)與波阻抗之間的理論關(guān)系 54
4.2 具有圍壓巖石的應(yīng)力波傳播試驗(yàn) 58
4.3 具有圍壓巖石的應(yīng)力波傳播衰減特性 60
4.3.1 圍壓對(duì)巖石應(yīng)力波波形的影響 60
4.3.2 圍壓對(duì)巖石應(yīng)力波傳播速度的影響 62
4.3.3 圍壓對(duì)巖石波阻抗的影響 64
4.3.4 圍壓對(duì)巖石透反射系數(shù)的影響 64
4.3.5 試驗(yàn)結(jié)果與理論分析結(jié)果的對(duì)比 68
4.4 本章小結(jié) 69
參考文獻(xiàn) 70
第5章 巖石循環(huán)沖擊時(shí)的應(yīng)力波和應(yīng)力-應(yīng)變特性 71
5.1 SHPB及動(dòng)靜組合加載試驗(yàn)系統(tǒng)的試驗(yàn)原理 71
5.1.1 三波法 71
5.1.2 兩波法 73
5.1.3 動(dòng)靜組合加載試驗(yàn)系統(tǒng)的試驗(yàn)原理 74
5.2 循環(huán)沖擊作用過程巖石動(dòng)態(tài)疲勞力學(xué)性能的理論分析 75
5.2.1 反射波和透射波與巖石波阻抗的關(guān)系 75
5.2.2 巖石應(yīng)變率與波阻抗的關(guān)系 78
5.3 巖石循環(huán)沖擊試驗(yàn) 79
5.4 巖石動(dòng)態(tài)疲勞力學(xué)特性 80
5.4.1 巖石動(dòng)態(tài)疲勞過程中典型的應(yīng)力-應(yīng)變曲線 80
5.4.2 巖石動(dòng)態(tài)疲勞過程中的應(yīng)力波特性 84
5.5 本章小結(jié) 87
參考文獻(xiàn) 88
第6章 軸向受載巖石的動(dòng)態(tài)疲勞力學(xué)特性 89
6.1 軸向受載巖石循環(huán)沖擊試驗(yàn) 89
6.2 軸向受載巖石動(dòng)態(tài)疲勞力學(xué)特性 91
6.2.1 軸向受載巖石動(dòng)態(tài)疲勞應(yīng)力-應(yīng)變曲線 91
6.2.2 軸向受載巖石抵抗循環(huán)沖擊載荷的能力 93
6.2.3 軸向受載巖石動(dòng)態(tài)疲勞變形特性 96
6.2.4 軸向靜應(yīng)力對(duì)巖石動(dòng)態(tài)疲勞過程中能量耗散的影響 105
6.3 本章小結(jié) 107
參考文獻(xiàn) 108
第7章 三維受載巖石動(dòng)態(tài)強(qiáng)度劣化和疲勞變形特性 109
7.1 三維受載巖石循環(huán)沖擊試驗(yàn) 109
7.2 三維受載巖石循環(huán)沖擊試驗(yàn)結(jié)果 111
7.3 三維受載巖石動(dòng)態(tài)疲勞力學(xué)特性 112
7.3.1 三維受載巖石抵抗循環(huán)沖擊載荷的能力 112
7.3.2 三維受載巖石動(dòng)態(tài)疲勞變形特性 117
7.3.3 三維受載巖石動(dòng)態(tài)峰值應(yīng)力與平均應(yīng)變率的關(guān)系 127
7.4 本章小結(jié) 129
參考文獻(xiàn) 130
第8章 三維受載巖石的動(dòng)態(tài)能量耗散特性 131
8.1 巖石動(dòng)態(tài)疲勞過程中能量耗散的理論分析 131
8.2 巖石動(dòng)態(tài)疲勞過程中能量耗散試驗(yàn)研究 136
8.2.1 循環(huán)沖擊作用下巖石能量耗散試驗(yàn)數(shù)據(jù) 136
8.2.2 單位體積吸收能與循環(huán)沖擊次數(shù)的關(guān)系 138
8.2.3 單位體積吸收能與平均應(yīng)變率的關(guān)系 139
8.3 本章小結(jié) 145
參考文獻(xiàn) 146
第9章 受載巖石動(dòng)態(tài)損傷過程中損傷變量的定義 149
9.1 已有損傷變量定義方法的局限性 149
9.2 波阻抗定義損傷變量的理論可行性 153
9.2.1 巖石密度與縱波波速的關(guān)系 153
9.2.2 波阻抗與波速和密度變化幅值比較 155
9.2.3 波阻抗定義損傷變量 157
9.3 巖石波阻抗的確定方法 158
9.3.1 巖石波阻抗的計(jì)算 158
9.3.2 計(jì)算波阻抗時(shí)試驗(yàn)數(shù)據(jù)區(qū)段的選擇 160
9.3.3 計(jì)算波阻抗時(shí)計(jì)算公式的選擇 160
9.4 波阻抗定義巖石損傷變量的試驗(yàn)驗(yàn)證 163
9.5 本章小結(jié) 166
參考文獻(xiàn) 166
第10章 受載巖石的動(dòng)態(tài)疲勞累積損傷演化特性 168
10.1 具有靜載巖石的動(dòng)態(tài)疲勞累積損傷演化規(guī)律 168
10.2 具有靜載巖石的動(dòng)態(tài)非線性累積損傷演化模型 170
10.2.1 非線性累積損傷模型建立的依據(jù) 170
10.2.2 模型中參數(shù)的物理意義 172
10.2.3 多級(jí)載荷循環(huán)作用時(shí)累積損傷的計(jì)算 175
10.3 累積損傷演化模型的數(shù)據(jù)擬合和試驗(yàn)驗(yàn)證 177
10.3.1 數(shù)據(jù)擬合 177
10.3.2 試驗(yàn)驗(yàn)證 177
10.4 靜載荷對(duì)巖石動(dòng)態(tài)疲勞損傷演化的影響 180
10.4.1 三維受載巖石試件動(dòng)態(tài)疲勞累積損傷演化曲線 180
10.4.2 軸向靜應(yīng)力對(duì)巖石累積損傷演化的影響 182
10.4.3 圍壓對(duì)巖石累積損傷演化的影響 183
10.5 本章小結(jié) 185
參考文獻(xiàn) 185
第11章 三維受載巖石的動(dòng)態(tài)疲勞破壞模式及機(jī)理 187
11.1 三維受載巖石動(dòng)態(tài)疲勞破壞模式 187
11.1.1 巖石動(dòng)態(tài)疲勞破壞試驗(yàn)結(jié)果 187
11.1.2 無靜載作用時(shí)巖石動(dòng)態(tài)疲勞破壞模式 189
11.1.3 無圍壓、有軸向靜應(yīng)力時(shí)巖石動(dòng)態(tài)疲勞破壞模式 191
11.1.4 有圍壓、有軸向靜應(yīng)力時(shí)巖石動(dòng)態(tài)疲勞破壞模式 192
11.2 三維受載巖石的應(yīng)力波的斜人射及動(dòng)態(tài)疲勞破壞機(jī)理 193
11.2.1 三軸靜應(yīng)力狀態(tài)和應(yīng)力波的斜入射 193
11.2.2 三維受載巖石動(dòng)態(tài)疲勞破壞機(jī)理 199
11.3 本章小結(jié) 202
參考文獻(xiàn) 203
第12章 受載巖石動(dòng)態(tài)疲勞本構(gòu)模型研究 204
12.1 三維受載巖石動(dòng)態(tài)疲勞損傷本構(gòu)模型的構(gòu)建 204
12.1.1 三維受載巖石動(dòng)態(tài)疲勞過程中變形模量的確定 204
12.1.2 三維受載巖石動(dòng)態(tài)損傷本構(gòu)理論模型的建立 205
12.1.3 動(dòng)態(tài)疲勞損傷本構(gòu)理論模型的驗(yàn)證及參數(shù)確定.208
12.2 巖石參數(shù)對(duì)損傷本構(gòu)模型的影響特性 211
12.3 本章小結(jié) 214
參考文獻(xiàn) 215