一、岩石流变断裂扩展的力学分析（论文文献综述）
赵阳升[1]（2021）在《岩体力学发展的一些回顾与若干未解之百年问题》文中提出在讨论若干岩体力学概念的基础上,较全面地回顾与分析了全世界岩体力学发展中科学与应用2个方面的重要成就及不足,其中,在岩石力学试验机与试验方法方面,介绍了围压三轴试验机、刚性试验机、真三轴试验机、流变试验机、动力试验机、高温高压试验机、多场耦合作用试验机、CT-岩石试验机、现场原位岩体试验及试验标准等;本构规律方面介绍了岩石全程应力-应变曲线、围压三轴与真三轴力学特性、时效与尺寸效应特性、动力特性、渗流特性、多场耦合特性、结构面力学特性、岩体变形破坏的声光电磁热效应等;岩体力学理论方面介绍了岩体力学介质分类、块裂介质岩体力学、强度准则、本构规律、断裂与损伤力学、多场耦合模型与裂缝分布模型;数值计算方面介绍了数值方法与软件、位移反分析与智能分析方法。清晰地论述了工程岩体力学与灾害岩体力学分类、概念及其应用领域划分,分析、梳理了大坝工程、隧道工程、采矿工程、石油与非常规资源开发工程等重大工程的岩体力学原理,以及各个历史阶段工程技术变迁与发展的工程岩体力学的重要成就,分析、梳理了滑坡、瓦斯突出、岩爆与地震等自然与工程灾害发生及发展的岩体力学原理,以及各个历史阶段的预测防治技术的灾害岩体力学重要成就。详细分析、讨论了8个岩体力学未解之百年问题,包括岩体力学介质分类理论、缺陷层次对岩体变形破坏的控制作用和各向异性岩体力学理论与分析方法 3个岩体力学理论问题,岩体尺度效应、时间效应、岩体系统失稳破坏的灾变-混沌-逾渗统一理论、完整岩石试件与岩体系统失稳破坏的时间-位置与能量三要素预测预报5个非线性岩体力学问题。
王强[2]（2021）在《周期性渗透压作用下侏罗系红砂岩宏细观蠕变特性研究》文中研究表明水库运行期间,由于防洪和发电的需要,库水位会出现大幅度周期性波动。在周期性水位波动条件下,库岸边坡内渗流场和应力场相互影响,处于抗滑桩嵌固段岩体的蠕变特性将在渗流场应力场的耦合作用下发生变化,从而影响抗滑桩的长期抗滑效果。因此,开展对滑坡抗滑桩结构的长期防治效果评价具有重要的现实意义。本文以三峡库区侏罗系红砂岩为研究对象,通过运用室内试验、理论分析以及数值建模等多种手段研究了其宏细观蠕变特性以及渗透率演化特征,并基于数值方法建立了理想滑坡-抗滑桩结构模型,探讨了考虑周期性渗透压作用下滑坡抗滑桩体系的长期变形特征。主要研究成果如下:（1）通过渗流应力耦合三轴压缩试验揭示了红砂岩的变形破坏特征以及渗透特性。研究表明在库区滑坡较低应力环境下,围压对应力应变曲线的影响较明显,而渗透压对应力应变曲线的影响不显着;红砂岩的初始弹性模量和峰值强度随着围压的增加而增加。红砂岩的峰值强度随着渗透压的增加而降低。渗透压对红砂岩的初始弹性模量有显着影响。红砂岩渗透率的变化在初始变形和弹性变形阶段不明显,但在达到峰值强度后渗透率迅速增加。初始渗透率与围压和渗透压力密切相关。初始渗透率随渗透压的增加线性增加,随围压的增加呈指数下降。（2）改进了管网渗流模型,并基于颗粒流程序PFC2D研究了渗流应力耦合作用下红砂岩的变形破坏细观特征。研究表明根据微裂纹特征和应力应变曲线的特点,可以将红砂岩的应力-应变曲线分为三个阶段。其中微裂纹的萌生和扩展从第Ⅱ阶段开始出现。有效围压会对岩石破裂后的微裂纹数量产生显着影响。岩石在破坏后的宏观破裂面处会出现应力集中。该应力集中会对周围的渗流产生影响,应力集中的位置会使得模型的流管孔径降低从而影响渗流,但是随着围压的增加,应力集中效应变得不明显。岩石的渗透率演化与微裂纹密切相关,拉伸裂纹对渗透率的影响大于剪切裂纹。剪切带处的流速通常较大。（3）通过三轴渗流蠕变试验揭示了红砂岩在恒定渗透压和周期性渗透压下的蠕变特性以及渗透率演化特征。研究结果表明,红砂岩在高应力蠕变过程中会表现出明显的蠕变三阶段,即减速蠕变阶段、等速蠕变阶段和加速蠕变阶段。红砂岩的瞬时蠕变量于偏应力和渗透压呈正相关。周期性渗透压下红砂岩的轴向蠕变曲线与常渗透压下的蠕变曲线类似,而体积应变表现出随着渗透压的周期性变化而周期波动。在周期性渗透压作用下红砂岩蠕变量和蠕变速率均显着增大。随着渗透压周期性波动,红砂岩渗透率也表现出明显的周期性波动现象。周期性渗透压作用下红砂岩的长期强度较渗透压恒定条件时降低。（4）通过耦合应力腐蚀模型和改进管网模型,基于PFC2D研究了红砂岩渗流蠕变细观损伤特性,研究结果表明,岩石的蠕变曲线与微裂纹曲线具有相似的变化趋势。瞬时蠕变阶段,微裂纹迅速增长,随着蠕变进入减速蠕变阶段,微裂纹的增长速率降低,当蠕变进入稳态蠕变阶段时,微裂纹数量基本不再增加。周期性渗透压下岩石在各级偏应力蠕变后产生的微裂纹大于渗透压恒定时,周期性渗透压的作用使得岩石有效围压周期性变化,会进一步加剧岩石损伤。岩石在较低应力水平下发生蠕变时,由于微裂纹数量较少,模型渗透率主要受控于颗粒间管道的压缩,出现渗透率降低的现象,当应力水平较高时,模型中微裂纹数量较多,模型渗透率主要受控于微裂纹的扩展。（5）基于分数阶微积分理论建立了红砂岩的非线性蠕变本构模型。改进的弹性元件能够利用一组参数考虑不同应力水平下的瞬时变形,大大降低模型计算参数。有效应力原理考虑渗透压力对有效围压的影响,从而将渗透压引入蠕变模型。基于弹塑性力学理论,并采用Drucker–Prager屈服函数,将本文中一维渗流蠕变模型推广到三维模型,为该模型的工程应用提供理论依据。（6）基于FLAC3D对非线性蠕变模型二次开发,建立了理想滑坡抗滑桩模型,研究了周期性渗透压条件下抗滑桩及桩周岩体的应力及变形演化特征,研究结果表明,随着蠕变时间的增加桩周岩体的抗力逐渐降低,岩体变形最大值出现在桩前嵌固段顶部岩体,随着嵌固段深度的增加,岩体的蠕变变形和蠕变速率均减小。周期性渗透压作用下的岩体位移明显大于无渗透压作用下的岩体位移。随着蠕变时间的增加,抗滑桩的最大轴力有所降低。随着蠕变时间的增加,嵌固段抗滑桩弯矩逐渐降低,周期性渗透压条件下抗滑桩嵌固段的弯矩最大值高于无渗透压条件下的抗滑桩嵌固段弯矩最大值。
唐劲舟[3]（2021）在《深部高温作用下双裂隙砂岩流变力学行为及破坏机理研究》文中提出深部煤炭地下气化技术的发展,有望开采常规采矿方法无法利用的巨量深层煤炭资源,同时,利用燃空区作为地下储气库,可实现资源和空间利用最大化。然而,燃空区覆岩在煤炭气化过程中受高温热损伤后,如何有效控制其在高地应力作用下的长期稳定性和低渗透性是保障地下储气库安全运行的关键问题之一。因此,高温热损伤裂隙岩体在高围压下的时间效应以及渗透演化规律的研究工作,在深层煤炭地下气化技术及地下储气库相结合这一特殊工程应用中具有较大的理论研究价值以及工程指导意义。鉴于此,本文用30 MPa围压模拟深部围岩环境,采用小尺度裂隙砂岩进行室内三轴压缩及增量循环加卸载流变-渗透试验,建立了考虑裂隙倾角和热损伤影响的非线性流变模型,并采用颗粒流数值模拟方法从微观角度对裂隙岩体裂纹起裂、扩展规律进行了分析,主要研究内容和研究成果如下:（1）基于不同裂隙倾角、岩桥倾角和热损伤程度的预制双裂隙红砂岩瞬时三轴试验,发现了双裂隙砂岩在高围压下所表现出的多峰现象,揭示了裂隙倾角、岩桥倾角和热损伤程度对峰前和峰后变形特性、强度特征和破坏模式的影响规律。同时,基于热裂纹面积提出了一个表征热损伤程度的Φ值,该值越大,说明热损伤程度越高。（2）根据瞬时三轴压缩强度,设置不同蠕变应力水平,对不同裂隙倾角、岩桥倾角和热损伤程度的预制双裂隙红砂岩进行增量循环加卸载三轴压缩蠕变-渗透试验,对蠕应变进行应变分离,揭示了应力水平、裂隙倾角、岩桥倾角和热损伤程度对各个应变、长期渗透率和蠕变破坏模式的影响规律。（3）引入变应力屈服极限的塑性体,将其与变截面黏性体并联组成非线性黏塑性体,建立了考虑初始损伤和热损伤影响的非线性弹-黏-塑性流变模型,可以较好地描述双裂隙红砂岩在高围压下的流变特性。（4）利用二维颗粒流数值模拟从微观角度揭示了双裂隙砂岩在常规三轴压缩中微裂纹起裂、扩展和贯通规律,同时,基于热损伤度建立热损伤数值模型,模拟出了热损伤对岩石强度和变形的影响规律。采用伯格斯模型较好地模拟出了双裂隙试样的蠕变阶段三个阶段,揭示了流变过程中微裂纹、应力场和位移场的演化规律。该论文有图115幅,表20个,参考文献192篇。
曹俊才[4]（2020）在《煤矿巷道预应力锚杆时效支护理论研究》文中研究指明巷道的开挖与支护是一个非线性过程,不同的开挖强度、开挖速度、开挖方式、开挖工艺、支护时机、支护参数,导致了不同的围岩变化规律和不同的围岩损伤程度。围岩的损伤变形与时间密切相关,由于围岩的时效机理复杂,造成合理的支护形式和支护时机确定困难。针对围岩的时效支护问题,本文构建了时效围岩的理论模型,推导了围岩的扰动边界与时间的关系函数,确定了时效围岩应力和位移的解析计算方程,探究了预应力锚杆的时效支护机理,给出了预应力锚杆与围岩相互作用的应力、变形计算方法;研究了锚杆的支护长度和预应力的最优匹配值,揭示了锚杆托盘的应力扩散机制;提出了超级预应力锚杆支护的理念,探讨了超级支护与时效支护的关系;编制了时效围岩的计算软件,给出了时效计算软件的工程算例。主要取得以下进展:（1）揭示了围岩扰动范围随应力传递时间变化的规律。巷道围岩的扰动范围与时间的二次方根成正比;随着时间的推移,围岩扰动范围的变化分为两个阶段:首先是急速变大,然后是缓慢衰减;在急速变大阶段的扰动范围一般为巷道半径的3～5倍;岩性极差的围岩容易在急速变大阶段发生失稳,缺失缓慢衰减阶段。（2）研究了围岩时效变化的对称性原理。时效围岩持续变化和发展的根本原因是对称性或缺,围岩的对称性或缺主要包括围岩深部和浅部的应力不对称和变形不对称两方面;减弱时效围岩的应力不对称和变形不对称有助于长时稳定支护,大幅提高支护预应力可以有效减弱围岩的应力和变形不对称。（3）探索了预应力锚杆支护的时效性。预应力锚杆在支护过程中,随着围岩的时效变形,锚杆轴力发生了变化;当锚杆轴力超过了临界拉拔力时,锚固界面发生渐进脱粘,使得锚杆自由段和锚固段长度发生了变化,影响了锚杆的临界预应力和锚固盲区的范围;同时,锚杆轴力的时效变化改变了托盘的弹性变形、蠕变变形和受力状态,影响了托盘的应力扩散规律;这些都表现出了锚杆支护的时效性。（4）揭示了锚杆自由段长度和临界预应力之间的关系。预应力锚杆支护存在两个有效压应力区,锚固段有效压应力区和自由段有效压应力区;随着预应力的不断增大,两个压应力区逐渐靠近,最终融合;当两个压应力区即将融合时,锚杆的预应力为临界预应力;不同长度的锚杆具有不同的临界预应力,锚杆自由段的长度越长,临界预应力越大。（5）探究了锚杆长度、预应力对锚固盲区的影响。预应力的大小不能改变锚固盲区的范围,只能缓解盲区的受力环境;锚固盲区的范围与锚杆的长度有关,锚杆自由段长度越长锚固盲区范围越大;锚固盲区的岩体主要靠岩体自身的强度自稳和护表网片等维护;锚固盲区不能自稳时,缩小锚杆间排距是最有效的方法之一。（6）分析了锚杆托盘的应力扩散机制。锚杆轴力不能完全反映锚杆支护的真实工况,还需要结合托盘的受力和变形;托盘应力呈中间大?边缘小的分布规律;托盘的尺寸越大?厚度越厚,围岩变形过程中,锚杆支护增阻越快,控制围岩变形越有效;大托盘受力面积大、支护范围广,有利于提高围岩的护表能力,缺点是大托盘的边缘力矩较大,不利于托盘的受力优化,容易变形。（7）提出了超级支护的理念。施加预应力超过锚杆最优预应力的支护方式称为超级支护,锚杆最优预应力取锚杆临界预应力的40%。试验表明,超级锚杆支护可以显着改善围岩的应力环境,可以延缓和抑制围岩的变形速度、缩小围岩的损伤范围,可以改善特定环境下特定位置的疑难支护问题;能够扩大锚杆支护的间排距,而不降低支护的整体强度,这有助于巷道快速掘进。（8）设计了实现超级预应力的组锚杆结构。组锚杆结构是将多个杆体安装在一个托盘上,并将锚杆均匀布置在了托盘的边缘附近;组锚杆的优势在于可以集中支护?节约支护空间,可以匹配空间资源稀缺的智能掘进;组锚杆结构有利于快速实现超级预应力支护,有利于弱化托盘的边缘力矩,有利于托盘预应力的长期维持。（9）编制了模拟预应力锚杆时效支护的计算软件。该软件不仅可以模拟时间作用下巷道围岩的变化规律,还可以综合模拟开挖?支护?回采及下一个工作面接续全过程,实现了超大尺寸模型的精细化求解;计算模型的尺寸可以依据研究对象尺度灵活放缩。该论文有图87幅,表5个,参考文献217篇。
朱良玉[5]（2020）在《青藏高原东南缘地壳形变动力学数值模拟研究》文中进行了进一步梳理青藏高原东南缘地处青藏高原与华南地块,巽他地块和印度地块的交汇部位,有鲜水河-安宁河-则木河-小江断裂,红河断裂,实皆断裂等大型走滑断层系统,是印-亚碰撞,高原扩展,缅甸微板块俯冲,菲律宾板块俯冲,苏门答腊板块俯冲等多种构造作用共同交汇的部位。中生代以来随特提斯洋的开合演化经历了复杂的构造变形历史。复杂的继承性构造交织于现今多种动力学过程,使人们对该研究区的现今地壳变形模式至今未有一个清晰的认识。为了从整体上理解和认识该区域现今地壳变形机理。本论文首先利用现今长期三维地壳变形资料（GPS水平和精密水准垂直运动速度场）,总结该区域的应变分配特征。然后,采用不同参考框架的GPS形变场估算了各自的旋转中心。依据估计的旋转中心和数值模拟技术分析了模型各边界对现今地壳变形的贡献。然后,对局部区域典型地壳变形特征（川西贡嘎山隆升,滇中相对于川西与滇南的下沉以及滇南近东西方向拉张）,建立数值模型分析其变形机理。最后,在总结前人研究工作和本文研究工作基础上,提出青藏高原东南缘现今地壳变形的联合模型。具体来讲本论文主要包含以下几项研究内容:1.利用已公开发表的长期水平与垂直变形场,分析总结青藏高原东南缘地壳长期变形主要特征,并与前人的研究结果进行对比,确定现今长期地壳变形特征的可靠性和准确性,在此基础上分析其可能的形成机制。2.根据公开发表的不同参考框架的速度场,估算青藏高原东南缘围绕喜马拉雅东构造结旋转的旋转中心,并评估旋转效应对观测速度场的贡献。3.采用研究区公开发表的高分辨率地震波速度结构,计算研究区重力势能（GPE）,并估算重力势能所产生的应变率,讨论重力作用在该区域地壳变形中的影响。4.以川西贡嘎山快速隆升为例,利用斜向挤压数值模型分析鲜水河-安宁河-则木河-小江大型走滑断层系统,断层走向转折处高地形的隆升机制,讨论河流下切,中下地壳流对造山过程的影响。5.结合深部成像资料和地球化学资料确定滇中地区峨眉山地幔柱改造所产生岩石圈内高速体的位置和物理参数,利用三维热力学数值模拟技术讨论壳内高速体、岩石圈内高速体对地形演化,地表断层演化,重力场演化和深部流场的影响。6.利用深部成像资料和二维热力学数值技术,模拟缅甸板片自发俯冲过程所产生岩石圈受力状态与深部地幔回旋流,分析滇南地区现今地壳水平伸展过程的控制机制,讨论SKS波观测结果与深部地幔回旋流和岩石圈变形的关系。7.结合研究区震源机制解分布特征和数值模拟结果,分析缅甸板块俯冲的现今状态及其动力学表现,并探讨其对滇西南地区地壳变形的影响。8.利用数值模拟结果与地质相关资料讨论了巽他地块双向俯冲过程与现今滇南地区地壳变形之间的关系。并推测红河断裂中新世极性翻转的可能机制。通过上述研究,本文获得的结论与认识可归纳如下:1.青藏高原东南缘地壳层的大型右旋剪切带与旋转变形——实皆断裂与鲜水河-安宁河-则木河-小江断裂系统通过对现今水平应变场的分析和本文的相关数值模拟工作,发现青藏高原东南缘的应变场主要受控于南部的实皆断裂与北部的鲜水河-安宁河-则木河-小江断层系统。分属南北的两个大型走滑断层系统在东西长600km南北宽700km的范围内,与该区域复杂的先存构造相互交织,相互影响,从而形成独特的应变特征。主要依据如下:（1）从区域主应变率的方向来看,整个区域的主张应变率以红河断裂西北尾端为核心做顺时针旋转,而主挤压应变率与剪切应变率主要集中于两大走滑断层系统附近及喜马拉雅东构造结区域。这一特征意味着该区域的运动学模式应该是以主干断层的边界运动为主,而各活动地块则承受来自南侧与北侧大型走滑断层运动在宽度达600km范围内所产生的巨大力矩而旋转变形。这一认识与在南汀河断裂——程海断裂——理塘断裂围陷的区域内发育的正断层和拉张型震源机制解具有高度的一致性。（2）从断层滑动速率来讲,研究区域内虽然存在红河断裂,丽江-小金河断裂,金沙江断裂和澜沧江断裂等古老的缝合带,但他们现今的滑动速率都在5mm/a以下。这不仅难以与安宁河-则木河断裂相比,更难以与鲜水河断裂,小江断裂和实皆断层相比。因此,在现今的构造作用力驱动下,该区域的主控断层应该是东西两大型走滑断层系统。从地质滑动速率来看,在这些地区百万年尺度的滑动速率也同样不超过5mm/a。（3）从长期垂直变形场和地形分布上看,快速隆升区域主要集中于走滑断层转折区域。如位于鲜水河与安宁河断裂交汇部位的贡嘎山地区,安宁河断裂与则木河断裂交汇的螺髻山以及则木河断裂与小江断裂交汇的轿子山。整个川西地区承受着来自青藏高原的挤出作用,具有较高的隆升速率。但是隆升速率从川西块体北侧的鲜水河断裂向南则隆升速率逐渐降低,而在滇西南的程海断裂则转换为以下沉为主。而滇中地块,正处于两大断层系统的直接交汇部位,其相对于滇南与川西则处于下沉区域。这一现象也被整个区域广泛分布的新近纪-第四系盆地沉积证实。（4）从块体旋转的角度来看,利用相对于华南地块的GPS速度场能够获得与地质旋转结果一致的旋转中心,旋转中心位于（96.10°E,27.4°N）附近。依据旋转中心获得的角速度分布来看,研究区围绕喜马拉雅东构造结旋转角速度在2度/百万年,且内圈快于外圈。这一认识与利用古地磁和地质方法获得的结果具有较好的一致性。（5）旋转数值模拟测试结果表明,来自内圈的边界条件对整个区域地壳变形的贡献可达50%,其中切向旋转贡献占比40%而径向边界作用占比10%,总的来看旋转分量占比达70%。在两条大型走滑断层系统之间,主要以非均匀旋转的方式吸收两者的差异运动。（6）通过对贡嘎山地区隆升机理的数值测试发现:挤压隆升与三维非均匀剥蚀是近9Ma以来,贡嘎山快速隆升的原动力。而南部的螺髻山与轿子山由于存在西南方向的拉张作用而无法快速累积地形。现今残留的高地形可能与该地区非均匀剥蚀对残余地形的改造所致。这意味着,在龙门山-锦屏山以北的地区青藏高原的挤出作用依然是最主要的控制作用,贡嘎的快速隆升就是最好的证据。（7）从峨眉山玄武岩区域壳内高速体的数值模拟结果来看:峨眉山玄武岩改造后产生的高速异常体,对现今地壳变形动力学来讲具有重要的指示意义。现今观测的近似圆形的壳内高速体直接证实了滇中地块在新生代并没有承受巨大的挤压,拉伸等大规模内部变形。如果发生大规模变形其岩石圈内的环形异常体则很难留存。但如果只是发生整体旋转变形和挤压变形,将能很好解释快速滑动的边界断层和深部近似圆形的高速体,以及相对于较慢的隆升。2.重力驱动的浅层地形流动除远场的俯冲作用外,也有学者认为现今观测的GPS变形可以通过地形所产生的重力梯度来解释。基于上述考虑。本论文计算了本研究区内重力势能梯度所产生差应力,结合区域粘性结构,估计了重力势能所产生的应变率。研究结果表明重力驱动作用在丽江-小金河断裂附近具有较大的影响,且其所产生的差应力方向与观测的拉张应变率方向一致。从1500米地形等高线与莫霍面40公里等深线的弯曲程度,可以看出,青藏高原深部物质并没有大规模溢出青藏高原,而地形则如流水般受到重力作用而从高原向四周扩展。这一重力驱动过程是否有中下地壳流参与,本论文的模型中并不确定。3.缅甸自发俯冲过程与岩石圈拉张作用从俯冲的角度来讲,上覆板片是产生高山（南美安第斯俯冲带）还是产生弧后盆地（日本海）,最直接的原因是上覆板片所承受是挤压还是拉张,而最关键的控制因素是海沟前进还是后撤。而对于缅甸弧,从东向西弯曲了近150km,这充分说明缅甸板片的俯冲过程持续存在并产生海沟后撤现象,这必然在上覆板片的滇南地区产生拉伸作用。通过本文的数值工作,不难发现,如果俯冲板片与浅部发生断裂,则无法产生现今观测的震源机制解方向与地壳应变状态。基于已公开发表的缅甸微板块深部板片形态,可以推测整个滇南地区,即实皆断裂尾端,北纬26.5度以南地区,缅甸弧后撤而对该地区的岩石产生东西方向的拉伸作用。而北纬26.5度以北地区,由于喜马拉雅东构造结向北推挤,其产生的是“海沟”前进状态,会对以北的岩石圈产生挤压作用。这种对上覆岩石圈的挤压与拉张过程的转换与印度-缅甸俯冲板片的撕裂有关。4.深部地幔中的回旋流与地幔各向异性自发俯冲板片由于自重而向地幔深部运动时,必然对地幔产生扰动。前人研究表明,俯冲板片边缘会产生回旋流,回旋流的大小与形态与板片的分布形态直接相关,海沟后撤有利于产生平行于海沟方向的地幔各向异性,而海沟前进会产生垂直于海沟方向的地幔各向异性。但对于缅甸俯冲来讲,由于其缺乏主动俯冲所需的推挤作用,并不能算传统意义上的海沟前进与后撤。基于本文的数值模拟结果,虽然海沟发生后撤,但依然能够在板片前端产生垂直于海沟方向的回旋流。这一回旋流与该区域大量存在的地幔各向异性—SKS波观测结果具有较好的一致性。在北纬26.5度以北的区域,地幔各向异性变为南北方向,而这与该区域主动俯冲产生海沟前进的效果类似,产生垂直于碰撞缝合带的地幔各向异性。5.来自远场的驱动作用——巽他地块的双向俯冲过程与红河断裂除青藏高原的挤压作用、印度板片的北推作用以及缅甸板片的俯冲作用外,该区域是否受到苏门答腊俯冲,菲律宾俯冲的影响?本论文也对此进行了探讨。通过公开发表的深部速度结构发现,在1000km深部内,苏门答腊板片只在海沟附近存在,大部分板片已经快速穿透660km相变面,沉入更深的地幔中。其所产生的海沟后撤已经导致安达曼海,南中国海形成。但从现今的GPS速度结果上看,苏门答腊俯冲对巽他地块产生的是挤压作用。本文依据从缅甸到菲律宾的P波速度结构剖面建立数值模型。模拟结果表明,现今缅甸俯冲对巽他地块产生拉张而菲律宾俯冲对巽他地块产生挤压,两侧相向而产生向西的运动。但菲律宾俯冲减弱后,对巽他地块也产生拉张作用,巽他地块则无法产生西向运动。这说明巽他地块的运动方式与两侧的双向俯冲过程密切相关。基于此,可以推测红河断裂现今运动减弱与巽他地块所承受的挤压边界作用相关。对比缅甸俯冲与菲律宾俯冲带的开始时间,可以发现在西侧的缅甸俯冲更为古老,在27-28Ma以来基本以自发俯冲为主,而东侧菲律宾俯冲在40-20Ma间先以原南海俯冲为主俯冲了近700km,20Ma以后以现今南海俯冲近700km,总共发生了近1400公里的位移。而在35-17Ma,红河断裂发生了大规模左旋走滑,滑动量级在500-1000km之间,这与目前平卧于菲律宾俯冲带下方的板片长度基本吻合。因此,红河断裂35-17Ma的大规模左旋走滑位移可能被原南海的快速俯冲而吸收,而主要控制作用来自于巽他地块两侧的俯冲过程。安达曼—苏门答腊俯冲过程所产生的海沟后撤主要在11Ma开始活动,其活动时间小于红河断裂发生大规模运动的时间。因此,控制中新世红河断裂大规模滑动、极性变化的主要力源可能来自于菲律宾俯冲过程的翻转。6.普遍存在的壳幔解耦依据本文的研究结果,本研究区地壳层受控于实皆断裂与鲜水河-小江断裂系统的大型右旋剪切带。地表层受控于重力所产生的地形流动。岩石圈层受控于俯冲板片所产生的挤压与拉张作用以及远场的俯冲过程。深部的地幔层则受控于深部板片所产生的回旋流。从浅部到深部,其所承受的作用力并不相同。地表GPS观测与深部SKS,PMS等观测无论方向是否一致,其所承受的作用力不同必然导致地壳和地幔处于不同的应变状态。因此,基于本文的分析认为,本研究区从浅部到深部由于作用力的巨大差异,壳幔解耦是普遍存在的现象。
孙艺丹[6]（2020）在《深部开采覆岩断裂动载下巷道围岩失稳机理及控制研究》文中指出针对深部开采覆岩断裂动载致使巷道围岩处于长期、频繁扰动状态,造成巷道动力灾害的问题。本文基于应力波理论、扰动状态概念理论、蠕变理论、室内物理相似模拟、岩石基本力学特性试验、FLAC3D数值分析、正交试验原理和室外现场测试等手段,以深达千米的沈南矿区红阳三矿深部巷道动力扰动为工程背景,研究了覆岩断裂致灾机理、深部巷道围岩变形破坏规律、循环荷载下岩石的力学行为、能量耗散特性及疲劳损伤特性,分析了动力扰动条件下巷道围岩变形影响因素和变形机理,提出了控制围岩变形的支护方案。（1）建立了覆岩断裂力学模型,分析了动载传播机理及巷道围岩的动力响应特征,得出了顶板断裂方式及断距,揭示了巷道动载强度与顶板断裂动载之间的关系,通过相似模拟实验验证了工作面推进过程中覆岩的运动特征、结构特征以及巷道围岩动载响应。（2）利用MTS-815岩石力学测试系统、声发射系统开展循环荷载下砂岩疲劳损伤试验,探讨循环荷载下上限应力和加载频率对砂岩疲劳损伤特性的影响,分析了砂岩在循环加载下应力-应变曲线特征、能量耗散特征、声发射特征以及疲劳损伤演化规律。在蠕变理论及扰动状态概念理论基础上,建立了循环荷载下峰值应变与循环次数之间的理论模型。通过试验数据对建立的基于扰动状态概念理论的砂岩疲劳损伤模型参数进行了辨识,验证了模型的合理性。（3）基于弹性理论和应力波理论,分析了扰动状态下高应力巷道围岩失稳机理,采用FLAC3D软件,在正交优化组合的基础上对动力扰动下影响巷道围岩稳定性的因素（扰动幅值、频率、侧压力系数和扰动时间）进行敏感性分析;利用多元线性回归分析法建立了多因素作用下顶板变形、底板变形、帮部变形、顶板塑性区范围、底板塑性区范围以及帮部塑性区范围的数学公式,并对结果进行回归效果检验。（4）受构造应力以及开采条件影响,红阳三矿西二采区1208工作面推进过程中出现了强烈的矿压显现、片帮以及巷道围岩变形严重等现象。采用微震监测系统、顶板动态监测仪及FLAC3D数值模拟软件研究了深部工作面回采过程中微震活动特征及巷道变形破坏特征,模拟了动载前后巷道围岩及支护体力学响应特性。利用理论分析和数值模拟对原支护参数进行了优化,提高了支护效果,对实际工程具有指导和参考价值。该论文有图92幅,表30个,参考文献191篇。
刘文博[7]（2020）在《高应力作用下砂岩加卸载损伤本构模型及流变特性研究》文中指出深部工程围岩处于“三高一扰动”的复杂力学环境中,尤其是煤矿、金属矿山、地下储库等深埋硐室具有服务年限长、断面大、维护困难等问题,研究不同应力路径下围岩的损伤演化、能量转化、蠕变变形和破坏特征等力学特性与力学行为对实际工程具有重要的理论意义。论文通过室内三轴压缩实验和三轴蠕变实验,获得不同应力路径下岩石的应力-应变曲线,进而构建本构模型、分析变形特性和能量演化规律;在单试件分别加载蠕变试验基础上,研究了流变参数和强度参数在应力和时间双重作用下的劣化性质;在单试件逐级加载蠕变试验中蠕变参数在时间作用下也产生劣化的现象,通过引入Perzyna黏塑性模型和能量耗散率,构建出可以描述加速蠕变变形的模型,进而更好地定义了加速蠕变启动的控制阈值;采用损伤理论和能量理论探究围岩的变形破坏和流变破坏机制,揭示围岩的损伤、能量与变形之间的内在联系,完善和改进深部工程围岩定性分析的理论基础。经过试验研究结合理论模型分析,主要得出以下研究结果:（1）卸载试验的变形破坏形式是一种突增、体积扩容形式,而加载破坏试验的变形破坏形式是一种压剪形式。（2）在岩石内部空隙被压密之后,岩石在弹性变形阶段不产生损伤,故此时岩石的损伤变量等于零;在卸载点和峰值点之间的变形阶段,随着岩石内部新裂隙的产生,微观结构破坏更加剧烈、裂隙发育更加完全,使得岩石的损伤程度更加剧烈;到应变软化变形阶段和残余变形阶段时岩石完全破坏,此过程与实际岩石的损伤破坏演化基本一致,与岩石的应力-应变曲线变形各阶段相对应。（3）卸载量越小,出现稳定蠕变变形所需偏应力水平就越大,这说明了卸载量增大促使岩石试样变形破坏进程加快;在最后一级破坏应力水平作用下,岩石试样经历了较长时间的衰减蠕变和稳定蠕变才进入到加速蠕变变形阶段,最终由于岩石的蠕变变形超过极限变形状态,岩石才会发生失稳破坏。（4）在过应力差与时间双重影响下,岩石的内摩擦角的降低幅度要远远小于黏聚力降低幅度程度,故在对巷道围岩进行支护设计时,应该对黏聚力在长期稳定性设计中着重考虑。（5）建立的考虑耗散率加速蠕变模型的蠕变变形,在低应力作用下拟合度很高;在最后一级破坏荷载作用下,模型曲线与试验曲线拟合虽然较高,但是在局部尤其是加速蠕变变形阶段也出现了较为明显的偏离,总体上验证了基于耗散理论建立加速蠕变本构模型是可行的,且模型可以真实反映岩石蠕变变形规律和应力状态;同时,该模型可以适用于任何一种条件下岩石蠕变特性的描述,对于解决实际工程围岩长期稳定性具有指导意义。
魏尧[8]（2020）在《西部白垩系饱和冻结砂岩蠕变损伤力学特性研究》文中提出随着国家能源战略不断向西部地区转移,许多大型矿井正在建设,冻结法是煤矿立井施工穿越强度低、胶结差的富水白垩系地层的有效施工方法。与此同时在复杂条件下的冻结砂岩蠕变问题日益突出,蠕变力学性质直接影响工程稳定性。开展饱和冻结砂岩蠕变特性的研究,对于准确预测和有效控制岩体工程的长期安全稳定有重要的理论研究价值和工程实际意义。论文选取西部典型白垩系饱和中粒砂岩和粗粒砂岩为研究对象,采用理论分析和室内试验相结合的方法,研究了西部白垩系饱和冻结砂岩蠕变损伤力学特性,研究成果将对西部白垩系地层冻结法工程施工、设计提供必要的理论依据。开展了白垩系饱和中粒砂岩和粗粒砂岩物理参数测定,同时进行不同冻结温度条件下热参数的测试,研究不同粒径砂岩热参数的差异性,全面分析岩性和冻结温度对白垩系砂岩热参数性质的影响。宏观上两种砂岩的含水率较高,内部孔隙度大,造成水稳定性差;微观上颗粒表面包裹着亲水性很强的黏土矿物,遇水易分散、产生泥化现象。研究了不同冻结温度下砂岩的瞬时力学特性。进行了饱和状态中粒砂岩和粗粒砂岩在不同冻结温度条件的单轴和三轴压缩力学特性试验。分析了不同岩性和不同冻结温度下饱和砂岩力学特性与破坏规律。重点阐述了砂岩粒径和冻结温度对其力学特性的影响,研究了两种冻结砂岩的宏观破坏形态并且阐释了破坏机理。结果表明,冻结温度较低时,饱和冻结砂岩力学行为取决于孔隙中的未冻水含量;冻结温度较高时,孔隙冰的含量决定了冻结砂岩力学行为。研究了不同冻结温度下砂岩的蠕变力学特性,提出了冻结饱和砂岩蠕变长期强度计算模型。依托三轴压缩试验结果设计饱和冻结砂岩的蠕变试验,获取了不同冻结温度、不同围压和不同加载系数水平的蠕变-时间曲线簇、蠕变速率-时间曲线、蠕变应力-应变曲线等蠕变特征参数,确定体积等时曲线簇法作为计算两种饱和冻结砂岩长期强度的方法。分析了蠕变宏观破坏形态,使用应力腐蚀机制解释了蠕变破坏机制。构建了白垩系冻结砂岩蠕变损伤本构模型,并进行了蠕变参数辨识。采用声发射信号表征饱和冻结砂岩体的损伤变量,建立损伤变量与时间的关系,分析了蠕变各阶段内损伤演化规律。结合岩石蠕变理论、分数阶理论和损伤理论,建立考虑损伤的黏弹塑蠕变模型与分数阶蠕变模型并进行了参数辨识,对两种模型进行了合理性验证和对比分析。重点进行了分数阶模型蠕变参数的多因素影响程度分析,举例阐述了多种因素对蠕变参数的影响变化规律。获取蠕变参数受到温度、围压和加载系数的敏感性程度及变化规律。
郑卓[9]（2020）在《基于悬浊液流动特性的注浆扩散及加固规律研究》文中研究说明注浆是处理地下工程灾害的重要方法之一,可有效实现破碎地层加固、减小沉降、突水突泥防控等一系列治理目标。浆液本构形式以及浆液与被注介质间力学作用的复杂性是制约注浆理论发展的关键问题,而传统的水泥类浆液和新兴的膨胀颗粒类浆液同属于悬浊液,在流动规律方面存在许多共性。本文基于悬浊液的流变特性,以理论分析及数值模拟为主要研究手段,对浆液在地层中的扩散形式及流动规律展开研究。在地层劈裂注浆加固方面,分别以粘聚性介质（软岩、黏土）、颗粒介质（砂性土、砾石土）以及土石复合介质作为被注介质,研究了浆液在地层中的劈裂-渗滤联合扩散机制,分析了注浆压力、浆液性质、被注介质构成、地层条件等因素对浆液流动的影响规律。在动水注浆封堵方面,建立了适用于膨胀颗粒类浆液的流体本构及浆液流动方程,计算分析了浆液在岩溶管道以及裂隙中的动水扩散规律。主要工作及创新成果如下:（1）针对粘土、软岩等粘聚性介质,建立了单一路径注浆劈裂扩散模型,并采用渐进解法对偏微分方程组进行计算推导。获得了不同浆液粘度、.注浆流量等影响因素下劈裂通道形态时空变化规律。（2）针对砂性土、砂层等颗粒型介质,分析水泥浆液颗粒与介质颗粒间的微观力学作用机制,建立了渗滤-劈裂联合扩散模型。获得了渗透主导、劈裂主导以及二者联合主导条件下的浆液扩散及地层位移变化规律。（3）针对粘性土、砂土、岩块等组成的多相土石复合介质,建立了浆液扩散及加固体强度数值模型。提出了“浆脉均匀度”以及“骨架转化率”两个重要力学性能指标。基于土石复合介质自身力学性质、浆脉空间分布形态,建立了土石复合介质注浆加固强度计算公式。（4）以高吸水性树脂颗粒浆液为典型研究对象,对膨胀颗粒类浆液的工作性能进行测试。基于悬浊液的基本流变性质,分析颗粒体积膨胀对浆液流变特性的影响。建立了适用于颗粒膨胀类浆液的本构模型。（5）考虑颗粒体积膨胀与流场变化之间的耦合作用,建立了岩溶管道动水注浆封堵数学模型。分别针对低膨胀速率及高膨胀速率条件,采用不同粘度增长函数对浆液扩散过程进行计算,获得了膨胀颗粒浆液岩溶管道动水注浆扩散规律。（6）采用计算流体力学-离散元方法,建立了膨胀颗粒浆液扩散数值模型。分别针对岩溶管道以及单一平板裂隙动水注浆问题开展数值模拟。分析颗粒与流体间的相互作用以及颗粒膨胀运移过程中的流场变化,揭示了膨胀颗粒类浆液动水封堵机制。
彭辉华[10]（2020）在《盐岩变形显微机制与损伤自愈合研究》文中认为随着能源消耗需求的不断增长以及国家战略能源储备的需求,尤其是在当今自然灾害、政治或战争等不确定因素导致国际油气价格持续波动的情况下,能源储存的作用显得愈来愈重要。能源储存系统将成为实现能源可持续性发展的关键因素,它可以解决能源集中化、供求平衡和成本节约等突出问题。然而,现阶段我国天然气储量和战略石油储备（SPR）均远远落后于欧美等发达国家。到目前为止,各种类型的能源储存方法在全世界已经得到了广泛的应用和发展,其中最重要的技术之一就是地下储能,因为它具有优良的经济效益等优势。在地下储能系统中,岩盐（或盐岩）俗称氯化钠结晶矿物,因其孔隙度低（<1%）、渗透率低(<10-20m2)、延性好（应变可高达30%～40%）、且具有良好的水溶开采性和良好的自愈合特性,在过去几十年,它被广泛认为是碳氢化合物能源储存（如天然气或原油）、化学废料屏障（如碱渣）、H2储能、压缩空气蓄能（CAES）、CO2和放射性核废物处置等的理想介质。而我国把地下盐穴作为能源储备系统的实践经验从2007年（金坛盐穴储气库）才开始,至今还不到二十年,还有较远的路要走。中国盐矿地质构造以湖相沉积的层状盐岩为主,其力学性质复杂,层状盐岩中杂质与夹层的存在对围岩的力学稳定性、密闭性和安全性等有着重要的影响,因此,在盐腔建造和使用期内必须高度重视。本文以江苏淮安赵集某盐矿为工程背景,在试验分析和理论研究的基础上,研究了盐岩的物理、力学、化学等基本性质,包括层状盐岩的物性特征、变形显微结构特征、损伤细微观机理、疲劳损伤特征以及裂隙愈合微观机制等。（1）层状盐岩的物化特征与其矿物组成、杂质含量、温度、压力等环境条件息息相关。层状盐岩的渗透率比纯盐一般要高出1～4个数量级,夹层往往起着“补强层”的作用,提高层状盐岩的强度和稳定蠕变速率。层状盐岩的抗剪能力较强,但抗拉能力较弱,互层界面之间非力学“弱平面”。盐层与非盐层的抗变形能力不同,会导致层状盐岩整体疲劳寿命降低。不溶性杂质可降低盐岩的溶解速率,影响盐岩自愈合。（2）杂质或夹层的存在显着改变盐岩的显微构造特征。以江苏淮安赵集某盐矿为研究对象,分析了该区域地质构造情况及含盐系地层构造,通过XRD、压汞、光学显微镜、SEM测试技术,对该区域层状盐岩物性和变形显微结构特征进行系统分析,并与纯岩盐进行比较。研究表明,层状盐岩的矿物组成成分多样,较纯盐层以氯化钠为主,杂质主要包含硬石膏、无水芒硝、钙质芒硝、白云石、石英、黏土等,符合湖相沉积类。受晶质塑性变形影响,盐层流变机制以位错蠕变和压溶蠕变为主,天然盐矿中尤其是晶界处存在少量的液体,促进晶界迁移和压溶蠕变。层状盐岩的孔隙度和渗透率较低,属于低渗介质,杂质或夹层的存在可使盐层的孔隙度、渗流系数升高。（3）盐岩损伤裂纹发展演化取决于内部微缺陷结构。通过小尺寸层状盐岩样品的微拉压变形损伤试验,结合DI、SEM、PM、SM技术,研究了盐岩损伤表面裂纹扩展演化细观机制。结果表明,损伤盐岩微裂纹的发展和分布主要受矿物颗粒成分及分布、晶粒大小、晶体缺陷以及软弱结构面（如层理面）的影响。盐岩试件从初始损伤开始演化发展到最终断裂破坏,主裂纹起着决定性作用,无论哪种盐岩,主裂纹的扩展方向都与最大主应力的方向平行或近似平行。盐岩损伤细观演化过程与应力-应变曲线相对应,结合显微分析结果及位错塞积模型,对盐岩裂纹发展演化细观机理进行了讨论。（4）3D-DIC非接触全场变形光学测量技术对盐岩变形损伤的测量具有明显的优势。结合3D-DIC技术,分析了盐岩单轴压缩损伤变形过程的特征。3D-DIC技术在一定程度上可消除传统的接触式位移应变测量方法带来的一些误差,如实体引伸计测得的总体积应变偏大、扩容判断、局部变形的差异性等。基于3D-DIC构建的虚拟引伸计计算的体积应变、扩容判断更为精确。根据3D-DIC可测全场变形的特点,建立了一种盐岩损伤模型可用于任一时刻、任意位置的全场损伤变量分析。（5）压力气体对盐岩的疲劳损伤存在“楔效应”（“wedge effect”）。在有气体压力条件下的盐岩疲劳损伤试验研究表明,由于“wedge effect”,气体会渗透到微裂纹和孔隙中,加速优势微裂纹的发育,与没有压力气体的情况相比,盐岩的强度变低,疲劳寿命随着围压和气压的增加而降低,高压下的疲劳寿命明显低于低压下的疲劳寿命。基于CT计算的损伤值与疲劳寿命呈线性相关,而疲劳寿命与气体压力呈对数相关。（6）损伤盐岩的孔隙率、渗透率改变与裂隙愈合度相关,而裂隙愈合度又与应力、杂质、流体、损伤程度等因素相关。研究了受损盐岩在不同环境中的愈合性质,从微观角度分析了盐岩愈合显微特征。研究表明,流体在损伤盐岩愈合中扮演着重要的角色,由于扩散效应和再结晶效应,用饱和卤水浸润的损伤盐愈合效果优于用油液处理的。包含在微裂纹或微孔中的油分子会阻碍扩散效应和抑制再结晶过程,从而阻碍盐岩愈合过程。损伤盐岩的渗流系数随愈合时间的衰减规律满足一级动力学方程,衰减速率由快变慢,最终趋于一个稳定值,达到试验条件下的饱和愈合状态,但杂质盐的衰减速率比纯盐要慢。初始损伤程度越大,愈合所需要的能量越高,愈合效率越低。初始损伤程度相同时,由于“recrystallization effect”,含杂质颗粒初始孔隙较发育的层状盐岩愈合率高于纯盐,但速率慢。应力作用下盐岩愈合主要表现为压力溶解-再结晶过程,基于连续损伤力学定义愈合变量,推导出损伤盐岩愈合变量的演化方程。杂质或夹层对层状盐岩的力学稳定性、密闭性和安全性的影响作用不可忽略,在盐穴建造、运营期内必须十分重视,本文研究成果对我国盐穴的综合利用具有一定的理论和工程指导意义。
二、岩石流变断裂扩展的力学分析（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、岩石流变断裂扩展的力学分析（论文提纲范文）
（2）周期性渗透压作用下侏罗系红砂岩宏细观蠕变特性研究（论文提纲范文）
| 作者简历 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题的来源、目的和意义 |
| 1.2 选题的国内外研究现状 |
| 1.2.1 岩石渗流应力耦合特性研究现状 |
| 1.2.2 岩石蠕变力学特性研究现状 |
| 1.2.3 渗流应力耦合作用下岩石蠕变特性研究现状 |
| 1.3 存在的问题及发展趋势 |
| 1.4 主要研究内容、技术路线和创新点 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 1.4.3 创新点 |
| 第二章 渗流应力耦合下红砂岩三轴压缩特性试验研究 |
| 2.1 试验方法与步骤 |
| 2.1.1 取样位置及材料特性 |
| 2.1.2 实验仪器装置 |
| 2.1.3 试验方案及过程 |
| 2.2 渗流应力耦合下红砂岩力学特性 |
| 2.2.1 应力应变曲线特征 |
| 2.2.2 强度参数及破坏特征 |
| 2.3 渗流应力耦合下渗透率特性 |
| 2.3.1 渗透率演化特征 |
| 2.3.2 初始渗透率特征 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 渗流应力耦合下红砂岩变形破坏细观数值研究 |
| 3.1 水力耦合模型建立 |
| 3.1.1 改进管网渗流模型 |
| 3.1.2 数值建模及验证 |
| 3.2 红砂岩损伤破坏特征 |
| 3.2.1 裂纹扩展规律 |
| 3.2.2 裂纹统计及破坏模式 |
| 3.3 渗透率演化细观特征 |
| 3.3.1 渗透率演化特征 |
| 3.3.2 变形破坏过程细观渗流分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 周期性渗透压下红砂岩蠕变特性试验研究 |
| 4.1 试验设计及方案 |
| 4.2 蠕变曲线的温度修正 |
| 4.3 红砂岩蠕变特性 |
| 4.3.1 蠕变变形 |
| 4.3.2 蠕变速率 |
| 4.3.3 破坏特征 |
| 4.4 渗透率演化规律 |
| 4.5 红砂岩长期强度 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 周期性渗透压下红砂岩蠕变特性细观数值研究 |
| 5.1 应力腐蚀(PSC)模型 |
| 5.1.1 模型基本原理 |
| 5.1.2 模型实现方式 |
| 5.2 渗流蠕变细观数值模型 |
| 5.2.1 PSC与改进管网模型耦合 |
| 5.2.2 模型参数校正 |
| 5.3 蠕变损伤特征 |
| 5.3.1 损伤演化特征 |
| 5.3.2 蠕变破坏特征 |
| 5.4 模拟渗流特征 |
| 5.4.1 渗透率演化特征 |
| 5.4.2 细观渗流分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 红砂岩非线性蠕变本构模型研究 |
| 6.1 分数阶微积分理论 |
| 6.2 非线性粘弹塑性蠕变模型 |
| 6.2.1 非线性弹性模型 |
| 6.2.2 Abel元件及扩展模型 |
| 6.2.3 红砂岩非线性蠕变模型 |
| 6.3 考虑渗透压作用的红砂岩非线性蠕变模型 |
| 6.3.1 考虑渗透压作用的蠕变模型 |
| 6.3.2 三维蠕变模型及有限差分格式 |
| 6.4 非线性蠕变模型验证 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 周期性渗透压作用下岩石蠕变对抗滑桩抗滑效果影响研究 |
| 7.1 非线性蠕变模型的FLAC~(3D)程序实现与验证 |
| 7.1.1 FLAC~(3D)蠕变模型的二次开发 |
| 7.1.2 三轴蠕变算例验证 |
| 7.2 理想边坡数值模型建立 |
| 7.2.1 几何模型的建立 |
| 7.2.2 模型参数设定 |
| 7.3 抗滑桩及桩周岩体变形演化特征 |
| 7.3.1 桩周岩体应力及变形特征 |
| 7.3.2 抗滑桩变形演化特征 |
| 7.3.3 抗滑桩嵌固段内力分布特征 |
| 7.4 本章小结 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（3）深部高温作用下双裂隙砂岩流变力学行为及破坏机理研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景与研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 主要研究内容及方法 |
| 2 高围压作用下双裂隙砂岩瞬时力学特性试验 |
| 2.1 双裂隙砂岩试样制备方法 |
| 2.2 试验设备及试验方法 |
| 2.3 裂隙倾角对双裂隙砂岩力学特性的影响 |
| 2.4 岩桥倾角对双裂隙砂岩力学特性的影响 |
| 2.5 高温热处理对45°裂隙红砂岩力学特性的影响 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 高围压作用下双裂隙砂岩循环加卸载流变-渗透试验 |
| 3.1 试验步骤 |
| 3.2 蠕应变分离方法 |
| 3.3 不同裂隙倾角双裂隙砂岩循环加卸载流变-渗透试验结果分析 |
| 3.4 不同岩桥倾角双裂隙砂岩循环加卸载流变-渗透试验结果分析 |
| 3.5 高温作用后45°双裂隙砂岩循环加卸载流变-渗透试验结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 考虑初始损伤和热损伤的非线性流变模型 |
| 4.1 基本元件模型 |
| 4.2 瞬时弹性和黏弹性变形模型 |
| 4.3 瞬时塑性和黏塑性变形模型 |
| 4.4 考虑初始损伤和热损伤的流变模型 |
| 4.5 模型参数的确定及验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 双裂隙砂岩瞬时力学和加卸载流变力学行为的数值模拟 |
| 5.1 PFC2D程序及接触模型简介 |
| 5.2 不同裂隙倾角双裂隙砂岩三轴压缩模拟 |
| 5.3 不同岩桥倾角双裂隙砂岩三轴压缩模拟 |
| 5.4 高温作用后45°双裂隙砂岩三轴压缩模拟 |
| 5.5 双裂隙砂岩三轴压缩流变力学行为模拟 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 本文创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（4）煤矿巷道预应力锚杆时效支护理论研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 主要研究内容与技术路线 |
| 2 时效围岩的内涵与模型构建 |
| 2.1 时效围岩的内涵 |
| 2.2 时效围岩机制探究 |
| 2.3 时效围岩的衡量方法 |
| 2.4 时效围岩模型建立 |
| 2.5 时效围岩模型参数分析 |
| 2.6 时效围岩承载曲线的简化算法 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 预应力锚杆时效围岩支护机理 |
| 3.1 预应力锚杆支护与时效围岩的联系 |
| 3.2 预应力锚杆的计算模型和关键指标 |
| 3.3 预应力锚杆脱粘失效数值分析 |
| 3.4 锚杆托盘的变形应力演化规律 |
| 3.5 时效锚杆的计算方法 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 时效围岩超级锚杆支护机理研究 |
| 4.1 超级锚杆支护的内涵 |
| 4.2 超级支护与时效支护的关系 |
| 4.3 时效围岩超级支护试验研究 |
| 4.4 时效围岩超级支护理论分析 |
| 4.5 超级预应力锚杆支护机理分析 |
| 4.6 煤矿超级锚杆结构设计与分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 时效围岩模型软件开发与应用 |
| 5.1 时效围岩软件与理论模型评价 |
| 5.2 时效围岩软件在孤岛工作面的应用 |
| 5.3 时效围岩软件在软岩巷道中的应用 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 主要结论与成果 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 存在的问题及展望 |
| 参考文献 |
（5）青藏高原东南缘地壳形变动力学数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题依据及科学意义 |
| 1.2 国内外研究现状及存在的问题 |
| 1.2.1 国内外研究现状 |
| 1.2.2 存在的问题 |
| 1.3 研究内容与技术方案 |
| 第2章 区域现今三维地壳运动 |
| 2.1 长期水平速度场与应变分析 |
| 2.2 长期垂直速度场与分析 |
| 2.3 三维长期变形场特征 |
| 第3章 东构造结旋转对青藏高原东南缘现今变形的影响 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 旋转中心与旋转特征 |
| 3.3 旋转数值模拟 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 重力作用对青藏高原东南缘现今变形的影响 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 重力位能的估算 |
| 4.3 三维粘度结构与重力所产生的应变率 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 川西贡嘎山异常隆升机理 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 斜向挤压中的地形与断层演化 |
| 5.2.1 模型采用的方法 |
| 5.2.2 模拟结果 |
| 5.2.3 小结与讨论 |
| 5.3 走向转折中的地形与断层演化 |
| 5.3.1 模型设计 |
| 5.3.2 模拟结果 |
| 5.3.3 小结与讨论 |
| 5.4 中下地壳流的影响 |
| 5.5 河流下切作用对岩石圈变形的影响 |
| 5.6 讨论与结论 |
| 第6章 峨眉山玄武岩对滇中地壳变形的影响 |
| 6.1 研究背景 |
| 6.1.1 滇中地区的构造演化 |
| 6.1.2 峨眉山玄武岩位置与深部结构 |
| 6.2 研究方法 |
| 6.3 模拟结果 |
| 6.3.1 峨眉山玄武岩核对三维流场的影响 |
| 6.3.2 峨眉山玄武岩核对地形及深部界面的影响 |
| 6.3.3 峨眉山玄武岩核对地表断层演化的影响 |
| 6.3.4 峨眉山玄武岩核对地表重力观测的影响 |
| 6.4 认识与讨论 |
| 6.4.1 峨眉山玄武岩与现今重力长期变化 |
| 6.4.2 峨眉山玄武岩对现今地壳变形的影响 |
| 第7章 滇南地壳水平运动机理数值模拟 |
| 7.1 滇南地区地壳运动特征与SKS分裂结果 |
| 7.2 缅甸俯冲板片残留所产生的拖拽作用数值模拟 |
| 7.2.1 研究现状 |
| 7.2.2 数值模型 |
| 7.2.3 模拟结果 |
| 7.3 缅甸俯冲现今是否活动数值模拟 |
| 7.4 双向俯冲作用及红河断裂性质翻转 |
| 7.5 讨论与结论 |
| 第8章 结论与展望 |
| 8.1 主要成果与认识 |
| 8.2 论文的创新点 |
| 8.3 存在问题及展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的术论文与研究成果 |
（6）深部开采覆岩断裂动载下巷道围岩失稳机理及控制研究（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 存在主要问题 |
| 1.4 研究内容及技术路线 |
| 2 覆岩断裂动载下巷道围岩失稳破坏机理 |
| 2.1 工作面开采顶板断裂判据 |
| 2.2 断裂动载对巷道围岩的作用机理 |
| 2.3 采动岩层运移规律及巷道围岩动力响应特征 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 循环加载下岩石的力学行为及疲劳损伤试验研究 |
| 3.1 岩石试样与试验方法 |
| 3.2 砂岩的单轴压缩下力学特性 |
| 3.3 上限应力对砂岩疲劳特性的影响 |
| 3.4 加载频率对砂岩疲劳特性的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 循环加载下砂岩疲劳损伤演化规律及本构模型 |
| 4.1 疲劳损伤理论研究概述 |
| 4.2 循环加载下砂岩损伤演化规律 |
| 4.3 循环荷载下岩石的疲劳特性 |
| 4.4 疲劳模型基本元件与组合 |
| 4.5 基于扰动状态概念砂岩的疲劳损伤模型 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 动力扰动下巷道围岩变形机理 |
| 5.1 动力扰动下巷道围岩失稳机理 |
| 5.2 巷道围岩变形数值分析模型 |
| 5.3 动力扰动下巷道围岩稳定性影响因素敏感性分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 动力扰动下巷道围岩变形规律及控制 |
| 6.1 红阳三矿西二采区1208工作面工程地质概况 |
| 6.2 动力扰动下巷道破坏特征 |
| 6.3 动载下巷道微震效应及破坏机制 |
| 6.4 动载作用前后巷道围岩变形特征 |
| 6.5 动载下巷道破坏原因分析 |
| 6.6 动载条件下巷道支护参数选择 |
| 6.7 本章小结 |
| 7 结论、创新点及展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 查新结论 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（7）高应力作用下砂岩加卸载损伤本构模型及流变特性研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究意义与背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 1.4 技术路线 |
| 2 深部围岩三轴加卸载能量演化规律分析 |
| 2.1 试样制备与试验仪器 |
| 2.2 加载路径下岩石三轴压缩试验 |
| 2.3 不同卸载路径下岩石的三轴试验 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 加卸载条件下岩石损伤本构模型研究 |
| 3.1 岩石损伤本构模型研究理论 |
| 3.2 加载应力路径下岩石损伤本构模型 |
| 3.3 卸围压应力路径下砂岩损伤本构模型 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 加卸载条件下砂岩蠕变特性试验 |
| 4.1 试验设备及试验方案 |
| 4.2 单试件分别加载蠕变试验结果分析 |
| 4.3 单试件逐级加载蠕变试验结果分析 |
| 4.4 卸围压蠕变试验 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 岩石非线性黏弹塑性蠕变模型研究 |
| 5.1 砂岩非定常蠕变模型研究 |
| 5.2 基于耗散能理论加速蠕变模型研究 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 查新证明 |
| 学位论文数据集 |
（8）西部白垩系饱和冻结砂岩蠕变损伤力学特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.2.1 岩石蠕变力学特性研究现状 |
| 1.2.2 冻结岩石力学特性研究现状 |
| 1.2.3 冻结岩石蠕变力学特性研究现状 |
| 1.2.4 岩石流变本构模型及蠕变损伤力学研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 研究方法和技术路线 |
| 2 白垩系冻结砂岩物理特性及热物理参数分析 |
| 2.1 岩样的采集制备及筛选 |
| 2.1.1 岩样采集 |
| 2.1.2 岩样钻取与加工制备 |
| 2.1.3 岩样声波筛选 |
| 2.2 岩样的微观分析 |
| 2.2.1 岩样矿物组成分析 |
| 2.2.2 岩样扫描电镜分析 |
| 2.2.3 岩样能谱分析 |
| 2.3 砂岩物理参数与结果分析 |
| 2.3.1 试验方案与设备 |
| 2.3.2 砂岩的物理特性试验 |
| 2.4 砂岩热物理参数分析 |
| 2.4.1 分析原理及模型 |
| 2.4.2 试验方案及步骤 |
| 2.4.3 热物理参数测试结果分析 |
| 2.4.4 温度对热参数的影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 白垩系冻结砂岩力学特性试验研究 |
| 3.1 试验方案及内容 |
| 3.1.1 试验方案 |
| 3.1.2 试验内容 |
| 3.2 试验设备及步骤 |
| 3.2.1 试验设备 |
| 3.2.2 试验步骤 |
| 3.3 不同冻结温度下砂岩的单轴压缩试验研究 |
| 3.3.1 冻结砂岩单轴压缩试验 |
| 3.3.2 冻结因子表示的强度变化规律分析 |
| 3.3.3 冻结砂岩单轴破坏形态分析 |
| 3.4 不同冻结温度下砂岩的三轴压缩试验研究 |
| 3.4.1 冻结砂岩三轴压缩试验 |
| 3.4.2 冻结砂岩三轴破坏形态分析 |
| 3.5 细观破坏模拟及机理分析 |
| 3.5.1 饱和冻结砂岩破坏模拟 |
| 3.5.2 破坏机理分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 白垩系冻结砂岩蠕变力学特性试验研究 |
| 4.1 蠕变力学试验准备 |
| 4.1.1 影响蠕变结果的因素 |
| 4.1.2 蠕变试验方案 |
| 4.1.3 蠕变试验设备 |
| 4.1.4 蠕变试验步骤 |
| 4.2 蠕变曲线处理方法 |
| 4.3 白垩系砂岩蠕变试验结果 |
| 4.3.1 蠕变全过程变形曲线 |
| 4.3.2 分级连续加载蠕形曲线 |
| 4.3.3 稳态蠕变速率曲线 |
| 4.4 常规应力-应变与蠕变应力-应变对比 |
| 4.5 冻结砂岩长期强度的确定 |
| 4.5.1 应力-应变等时曲线簇 |
| 4.5.2 稳态蠕变速率和应力水平的关系 |
| 4.5.3 长期强度与三轴力学强度比较 |
| 4.6 砂岩蠕变宏观破坏形态及机理分析 |
| 4.7 不同因素对蠕变特性的影响 |
| 4.7.1 岩性对蠕变特性的影响 |
| 4.7.2 温度对蠕变特性的影响 |
| 4.7.3 围压对蠕变特性的影响 |
| 4.8 本章小结 |
| 5 白垩系冻结砂岩蠕变损伤本构模型及参数反演 |
| 5.1 岩石蠕变模型 |
| 5.1.1 岩石蠕变理论 |
| 5.1.2 模型基本力学元件 |
| 5.1.3 基本组合模型及其微分一维本构关系通式 |
| 5.2 饱和冻结砂岩蠕变损伤行为 |
| 5.2.1 基于声发射能量参数的损伤特性分析 |
| 5.2.2 蠕变过程损伤演化 |
| 5.3 考虑损伤的饱和冻结砂岩黏弹塑蠕变本构模型 |
| 5.3.1 非线性黏弹塑性蠕变本构模型 |
| 5.3.2 黏弹塑模型参数辨识 |
| 5.4 考虑损伤的饱和冻结砂岩分数阶蠕变本构模型 |
| 5.4.1 分数阶微积分理论 |
| 5.4.2 分数阶组合元件分析 |
| 5.4.3 考虑损伤的分数阶蠕变本构模型 |
| 5.4.4 分数阶模型参数辨识 |
| 5.5 模型参数反演对比分析 |
| 5.6 分数阶模型下蠕变参数多因素分析 |
| 5.6.1 蠕变参数影响程度分析 |
| 5.6.2 黏弹性体黏滞系数与温度的关系 |
| 5.6.3 分数阶黏弹性导数与加载系数的关系 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读学位期间发表论文及科研情况 |
（9）基于悬浊液流动特性的注浆扩散及加固规律研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 劈裂注浆扩散理论 |
| 1.2.2 动水注浆扩散理论 |
| 1.3 目前存在的主要问题 |
| 1.4 主要研究内容、技术路线与创新点 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 1.4.3 主要创新点 |
| 第二章 单一路径注浆劈裂数学模型及其渐进解法 |
| 2.1 单一路径注浆劈裂理论概述 |
| 2.1.1 粘聚性介质劈裂注浆过程 |
| 2.1.2 颗粒介质劈裂注浆过程 |
| 2.1.3 浆液起劈与劈裂通道扩展理论的关系 |
| 2.2 单一劈裂路径注浆扩散数学模型建立 |
| 2.2.1 浆液劈裂物理过程及相关变量 |
| 2.2.2 模型基本假设 |
| 2.2.3 浆液流动与地层变形控制方程 |
| 2.2.4 劈裂通道扩展条件 |
| 2.3 浆液劈裂扩散方程的渐进解法 |
| 2.3.1 方程组及劈裂通道扩展条件无量纲化 |
| 2.3.2 特征参量表达式的确定 |
| 2.3.3 粘度主导扩散条件下的方程组简化 |
| 2.3.4 方程组求解 |
| 2.4 浆液扩散范围及地层变形规律分析 |
| 2.4.1 不同粘度条件下扩散形态及岩土体位移变化 |
| 2.4.2 不同弹性模量条件下扩散形态及岩土体位移变化 |
| 2.4.3 不同注浆速率条件下扩散形态及岩土体位移变化 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 考虑浆-土界面渗滤的劈裂注浆扩散机理 |
| 3.1 渗滤效应对颗粒介质注浆劈裂的影响机制 |
| 3.1.1 表层渗滤与深层渗滤过程简述 |
| 3.1.2 渗滤效应影响下的浆液劈裂微观力学过程 |
| 3.1.3 渗滤效应与劈裂注浆加固效果的辩证关系 |
| 3.2 考虑浆-土界面渗滤过程的劈裂注浆扩散模型 |
| 3.2.1 注浆劈裂扩散数学模型建立 |
| 3.2.2 方程组无量纲化处理 |
| 3.2.3 劈裂主导条件下的方程求解 |
| 3.2.4 渗透主导条件下的方程求解 |
| 3.3 劈裂-渗透联合扩散数值模型 |
| 3.3.1 劈裂通道扩展数值表征方法 |
| 3.3.2 裂隙与介质孔隙流动控制方程 |
| 3.3.3 地层位移方程及劈裂通道扩展条件 |
| 3.3.4 网格划分及相关计算参数 |
| 3.4 浆液扩散规律分析 |
| 3.4.1 不同滤失系数下的扩散范围及地层位移变化 |
| 3.4.2 注浆加固范围随注浆时间的变化 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 土石复合介质注浆劈裂扩散及加固机理 |
| 4.1 土石复合介质中的注浆劈裂扩散模式 |
| 4.1.1 水力劈裂基本类型划分 |
| 4.1.2 介质组成及浆液性质对劈裂模式的影响 |
| 4.2 土石复合介质注浆劈裂扩散数值分析 |
| 4.2.1 劈裂通道扩展有限元模拟方法概述 |
| 4.2.2 介质破坏-渗透率变化关系数学描述 |
| 4.2.3 有限元模型建立 |
| 4.2.4 浆液扩散规律分析 |
| 4.3 土石复合介质注浆加固体离散元数值模型 |
| 4.3.1 土石复合介质基本力学性质 |
| 4.3.2 注浆加固体强度影响因素分析 |
| 4.3.3 加固体多结构离散元表征方法 |
| 4.3.4 注浆加固体离散元模型建立 |
| 4.4 浆脉对注浆加固体强度影响规律 |
| 4.4.1 浆脉空间分布形态描述方法 |
| 4.4.2 浆脉均匀度对加固体强度的影响 |
| 4.4.3 浆脉形态各向异性 |
| 4.4.4 加固体强度公式建立 |
| 4.5 含块石影响的注浆加固体强度 |
| 4.5.1 块石骨架转化率 |
| 4.5.2 均匀度对骨架转化率的影响 |
| 4.5.3 骨架转化率与注浆率的函数关系 |
| 4.5.4 块石含量对骨架转化率的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 考虑悬浮颗粒膨胀的浆液流变性质研究 |
| 5.1 吸水树脂注浆材料基本理化性质 |
| 5.1.1 材料吸水膨胀机理及性能简介 |
| 5.1.2 颗粒最大膨胀倍率 |
| 5.1.3 颗粒吸水膨胀速率 |
| 5.1.4 浆液流动度 |
| 5.2 膨胀颗粒浆液流动机制分析 |
| 5.2.1 颗粒膨胀过程中的浆液形态转化 |
| 5.2.2 颗粒膨胀对浆液流变性质的影响 |
| 5.2.3 浆液流变性质与颗粒分布状态的内在联系 |
| 5.3 膨胀颗粒浆液本构模型 |
| 5.3.1 连续性假设及代表性单元体 |
| 5.3.2 浆液宏观粘度定义 |
| 5.3.3 浆液粘度影响因素分析 |
| 5.3.4 膨胀颗粒浆液粘度函数 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 颗粒膨胀浆液动水扩散理论模型 |
| 6.1 膨胀材料动水注浆过程概述 |
| 6.2 浆液动水扩散数学模型 |
| 6.2.1 问题简化及基本假设 |
| 6.2.2 岩溶管道浆液扩散方程 |
| 6.2.3 浆液锋面运移方程 |
| 6.2.4 扩散距离及速度变化规律 |
| 6.3 考虑粘度时空变化的浆液扩散模型 |
| 6.3.1 浆液运移过程中的粘度时空不均匀性 |
| 6.3.2 颗粒运移膨胀对粘度时空分布的影响机制 |
| 6.3.3 浆液运移-粘度变化耦合计算方法 |
| 6.4 基于粘度时空变化的浆液扩散规律分析 |
| 6.4.1 低膨胀速率条件下浆液扩散规律 |
| 6.4.2 高膨胀速率条件下浆液扩散规律 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 基于CFD- DEM的颗粒膨胀浆液扩散数值模拟 |
| 7.1 膨胀颗粒浆液流动CFD-DEM数值模型 |
| 7.1.1 CFD-DEM数值模拟方法简介 |
| 7.1.2 网格划分及流场信息计算 |
| 7.1.3 颗粒-流体作用计算方法 |
| 7.1.4 计算流程 |
| 7.2 岩溶管道动水注浆扩散规律分析 |
| 7.2.1 计算模型 |
| 7.2.2 颗粒膨胀形态及粘度分布 |
| 7.2.3 浆液扩散距离随时间的变化 |
| 7.2.4 孔隙率时空变化 |
| 7.2.5 流体拖曳力时空变化 |
| 7.3 裂隙动水注浆扩散规律分析 |
| 7.3.1 计算模型 |
| 7.3.2 浆液扩散范围及颗粒膨胀形态 |
| 7.3.3 颗粒膨胀对运移轨迹及流场的影响 |
| 7.3.4 颗粒与流体间的相互作用 |
| 7.4 裂隙动水注浆封堵机制 |
| 7.4.1 注浆封堵区影响因素 |
| 7.4.2 浆水速比对扩散距离影响 |
| 7.4.3 浆水速比对扩散速度的影响 |
| 7.4.4 浆液极限扩散开度 |
| 7.5 本章小结 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 进一步研究的建议与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 发表论文 |
| 参与项目 |
| 获得奖励 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（10）盐岩变形显微机制与损伤自愈合研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 世界能源战略储备 |
| 1.1.2 中国地下盐穴能源储备库现状 |
| 1.1.3 存在问题与研究前景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 盐岩微细观结构及变形显微特征 |
| 1.2.2 盐岩变形损伤-愈合-渗流特性研究 |
| 1.3 本文主要研究内容及思路 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 研究方法及技术路线 |
| 2 盐岩物化性质及变形显微结构特征 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 盐岩基本物理-力学-化学性质 |
| 2.2.1 基本物理性质 |
| 2.2.2 基本力学性质 |
| 2.2.3 盐岩显微特征 |
| 2.2.4 基本化学性质 |
| 2.3 赵集层状盐岩物性特征 |
| 2.3.1 工程背景 |
| 2.3.2 试验方法及过程 |
| 2.3.3 盐岩物性特征 |
| 2.4 盐岩变形显微结构特征 |
| 2.4.1 相关理论基础 |
| 2.4.2 盐岩显微薄片制作 |
| 2.4.3 实验仪器 |
| 2.4.4 试验结果与分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 盐岩损伤显微特征分析及其细观机理 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试验方法及过程 |
| 3.2.1 试样准备 |
| 3.2.2 试验设备 |
| 3.2.3 试验过程 |
| 3.3 小尺寸盐岩压缩损伤特征分析 |
| 3.3.1 无侧限压缩力学特性 |
| 3.3.2 盐岩损伤表面裂纹分析及显微特征 |
| 3.3.3 σ-ε曲线与损伤细观演化对应关系 |
| 3.4 裂纹发展演化机理分析 |
| 3.4.1 裂纹扩展机制 |
| 3.4.2 位错塞积模型 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于3D-DIC盐岩单轴压缩损伤特征分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 试验方法及过程 |
| 4.2.1 DIC基本原理 |
| 4.2.2 试验过程 |
| 4.3 试验结果及分析 |
| 4.3.1 盐岩单轴压缩损伤试验分析 |
| 4.3.2 3D-DIC结果分析 |
| 4.4 基于3D-DIC的盐岩损伤模型 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 基于CT盐岩带气压疲劳损伤特性细观分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 试验方法及过程 |
| 5.2.1 试验样品准备 |
| 5.2.2 试验设备 |
| 5.2.3 试验过程 |
| 5.3 试验结果分析与讨论 |
| 5.3.1 盐岩带气压疲劳试验 |
| 5.3.2 CT灰度图 |
| 5.3.3 灰度直方图 |
| 5.3.4 数字图像分割 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 损伤盐岩愈合微观机理 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 盐岩压溶愈合模型 |
| 6.3 损伤盐岩裂隙愈合显微分析:CT、SEM、NMR |
| 6.3.1 试验过程 |
| 6.3.2 显微表征 |
| 6.3.3 试验结果分析与讨论 |
| 6.3.4 损伤盐岩裂隙愈合微观机制讨论 |
| 6.4 损伤盐岩孔隙渗流特征 |
| 6.4.1 试验方法及过程 |
| 6.4.2 孔隙渗流特征 |
| 6.4.3 基于孔隙、渗流的盐岩损伤模型 |
| 6.5 损伤盐岩愈合渗流特征 |
| 6.5.1 压力愈合试验 |
| 6.5.2 愈合渗流特征 |
| 6.5.3 愈合变量演化方程 |
| 6.6 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 后续研究工作的展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A.作者在攻读博士学位期间发表的论文目录 |
| B.作者在攻读博士学位期间申请的专利 |
| C.作者在攻读博士学位期间负责或参与的科研项目 |
| D.作者在攻读博士学位期间获得的奖励 |
| E.学位论文数据集 |
| 致谢 |
四、岩石流变断裂扩展的力学分析（论文参考文献）
- [1]岩体力学发展的一些回顾与若干未解之百年问题[J]. 赵阳升. 岩石力学与工程学报, 2021(07)
- [2]周期性渗透压作用下侏罗系红砂岩宏细观蠕变特性研究[D]. 王强. 中国地质大学, 2021
- [3]深部高温作用下双裂隙砂岩流变力学行为及破坏机理研究[D]. 唐劲舟. 中国矿业大学, 2021
- [4]煤矿巷道预应力锚杆时效支护理论研究[D]. 曹俊才. 中国矿业大学, 2020
- [5]青藏高原东南缘地壳形变动力学数值模拟研究[D]. 朱良玉. 中国地震局地质研究所, 2020
- [6]深部开采覆岩断裂动载下巷道围岩失稳机理及控制研究[D]. 孙艺丹. 辽宁工程技术大学, 2020(01)
- [7]高应力作用下砂岩加卸载损伤本构模型及流变特性研究[D]. 刘文博. 辽宁工程技术大学, 2020(01)
- [8]西部白垩系饱和冻结砂岩蠕变损伤力学特性研究[D]. 魏尧. 西安科技大学, 2020(01)
- [9]基于悬浊液流动特性的注浆扩散及加固规律研究[D]. 郑卓. 山东大学, 2020(08)
- [10]盐岩变形显微机制与损伤自愈合研究[D]. 彭辉华. 重庆大学, 2020(02)