目录

第1章绪论

1.1研究背景及意义

1.2相关领域研究现状

1.2.1岩石破裂理论

1.2.2非穿透裂纹的扩展和连接试验

1.2.3岩石破裂过程模拟

第2章非穿透裂纹的扩展判据和试验研究

2.1非穿透裂纹前缘的三维应力分析

2.1.1主应力与剪应力极值

2.1.2非穿透裂纹前缘应力场分析

2.2非穿透裂纹扩展判据

2.2.1扩展临界条件

2.2.2破裂临界曲面

2.2.3扩展路径

2.3试样及试验方案

2.3.1试样的选择

2.3.2试样的尺寸

2.3.3试验方案

2.4非穿透裂纹的扩展和连接形态分析

2.4.1试样表面的裂纹形态

2.4.2翼裂纹和次生裂纹

2.4.3裂纹连接形态

2.5裂纹初始方位对裂纹扩展和连接形态的影响

2.6本章小结

第3章非穿透裂纹对试样极限荷载及软化行为的影响

3.1预制裂纹深度比和间距对试样极限荷载的影响

3.1.1裂纹深度比为1/3

3.1.2裂纹深度比为2/3

3.1.3裂纹深度比为1

3.2裂纹初始方位对试样极限荷载的影响

3.3裂纹扩展对试样软化行为的影响

3.4破坏形态及其控制因素

3.5岩石破裂的失效状态

3.6岩石破裂的失效准则

3.7本章小结

第4章非穿透裂纹形状对岩石力学特性的影响

4.1三点弯曲试验

4.2非穿透裂纹形状对岩石强度特性的影响

4.3非穿透裂纹形状对裂纹扩展的影响

4.4非穿透裂纹形状对岩石材料失稳韧度的影响

4.5本章小结

第5章循环荷载下非穿透裂纹影响的岩石损伤演化规律研究

5.1含非穿透裂纹试样的循环加载试验

5.2非穿透裂纹对岩石强度及变形特征的影响

5.2.1含非穿透裂纹试样的应力应变结果分析

5.2.2非穿透裂纹对试样特征参数的影响

5.3含非穿透裂纹试样的损伤变量

5.4含非穿透裂纹试样的损伤演化方程

5.5非穿透裂纹试样的一维损伤演化本构模型

5.6非穿透裂纹周围应力场分布特征

5.7本章小结

第6章循环荷载下非穿透裂纹影响的岩石能量演化规律研究

6.1非穿透裂纹影响的岩石能量演化规律

6.2循环加载作用下岩石表面能变化规律

6.3岩石微裂纹表面自由能估算

6.4本章小结

第7章非穿透裂纹空间分布特征影响的岩石破坏过程研究

7.1非穿透裂纹空间分布特征影响的岩石破坏过程试验

7.1.1试样设计和制备

7.1.2试验设备

7.2非穿透裂纹试样的强度和损伤行为

7.2.1试样强度分析

7.2.2声发射特性

7.2.3损伤和微裂纹演化特征

7.3非穿透裂纹试样破坏特征分析

7.3.1试样表面裂纹扩展模式

7.3.2试样的断裂特征

7.4非穿透裂纹空间分布特征引起的断裂特性讨论

7.5本章小结

第8章基于伽马分布的岩石三维统计损伤模型

8.1岩石统计损伤模型

8.1.1伽马分布函数

8.1.2微元强度和损伤变量确定

8.1.3模型建立

8.2模型参数确定

8.3模型验证与分析

8.4讨论

8.5本章小结

参考文献