一、岩石力学损伤和流变本构模型研究（论文文献综述）
王强[1]（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》文中指出水库运行期间,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。
刘文博[2]（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》文中研究表明深部工程围岩处于“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[3]（2020）在《西部白垩系饱和冻结砂岩蠕变损伤力学特性研究》文中研究表明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。
胡鹏[4]（2020）在《孔隙水压作用下饱和砂岩蠕变特性试验研究》文中认为三峡库区“消落带”处的岩石长期遭受库水位往复升降的循环作用,其力学特性逐渐劣化,对库区岩质边坡的稳定性产生了重大的安全隐患。根据库区水位变动,开展边坡岩体的蠕变力学试验具有十分必要的实际意义。本文受国家自然科学基金重点项目“复杂条件下库岸边坡变形破坏机理及防护”（51439003）资助,以三峡库区边坡砂岩为试验对象,开展饱和、孔隙水压、循环孔隙水压条件下的砂岩分级加载蠕变试验,对不同条件下的边坡砂岩蠕变力学特性变化规律进行研究,结论如下:1)在瞬时力学试验的基础上进行了饱和砂岩蠕变试验,探究了不同围压条件下饱和砂岩蠕变过程中变形曲线、变形特征、蠕变速率、长期强度等力学参数的变化规律。结果表明:瞬时应变、蠕变应变和蠕变速率随着应力水平的增加而增大,瞬时应变增量随着应力水平的增加逐渐减小;围压对砂岩应变的抑制效果随着围压的增大逐渐减弱,但长期强度却随着围压的增加逐步变大;环向蠕变比轴向蠕变提前进入加速蠕变阶段,在实际的工程应用中,应更重视环向蠕变变形的扩张。2)开展孔隙水压条件下的饱和砂岩蠕变试验,分析了不同围压下孔隙水压对饱和砂岩变形特征、蠕变速率等力学参数的影响程度。结果表明:孔隙水压的存在不会改变蠕变的变形规律,反而使初始蠕变应变、长期强度、粘聚力和内摩擦角均有所下降,其中粘聚力和内摩擦角的降幅分别为9.1%和5.6%;从有效应力变化的角度出发,采用端部效应理论对初始蠕变应变降低的现象做出了解释。3)通过循环孔隙水压作用下的饱和砂岩蠕变试验,获得了 5MPa围压下饱和砂岩的变形特征、蠕变速率和长期强度等力学参数。结果表明:第一次水压循环后,蠕变应变由于应力瞬时加载而达到该阶段最大值;随着水压循环次数的增加,蠕变应变、弹性模量和应变单次劣化度不断减小;弹性模量单次劣化度和蠕变速率随着应力水平的增加逐渐变大。将饱和状态、孔隙水压和循环孔隙水压条件下的变形特征和蠕变速率进行对比,发现:在循环孔隙水压作用下,饱和砂岩虽然最迟进入稳态蠕变阶段,却最早发生非线性加速蠕变破坏。4)根据饱和砂岩蠕变变形规律分析,以西原模型为基础,引进Weibull分布函数对黏滞系数η进行优化,构建新的非线性本构模型;在此基础上,考虑不同次数的循环孔隙水压对弹性模量和黏滞系数造成的损伤,引入损伤变量dEn、dηn,建立起考虑循环孔隙水压作用和力学累积损伤的饱和砂岩蠕变本构模型。采用L-M迭代算法对模型参数进行辨识和曲线拟合,拟合相关度较高,表明模型的合理性和准确性。
李任杰[5]（2020）在《非贯通硬性结构面蠕变特性及本构模型研究》文中进行了进一步梳理大量的岩石力学试验和实践工程均表明岩石（岩体）中存在十分明显的流变现象。自然界中岩体并非均质的,而是由众多节理、软弱夹层以及断层等组成的非均质各向异性和非连续的复合结构体构成。结构面一般控制岩质边坡失稳的边界,非贯通结构面的研究对揭示斜坡启动破坏机理及稳定性具有十分重要意义。目前,针对于岩石流变力学的研究主要限于完整岩石和含贯通结构面岩体的流变力学研究,由于含非贯通结构面试样取样的困难性,对于含非贯通结构面岩体的流变力学研究较少,含非贯通结构面岩体的流变力学特性相比较于完整岩石的流变力学特性更加复杂。因此,通过对非贯通结构面的流变力学特性的研究在理论与工程上具有重要价值与意义。本文以非贯通硬性结构面为研究对象,以大岗山水电站右岸坝址边坡为地质原型提炼概化模型,制作非贯通硬性结构面试样,进行室内试验,研究非贯通结构面试样的单轴压缩强度、三轴压缩强度以及变形特征,并利用RFPA2D对其变形过程进行数值模拟,分析模型的应力应变、声发射特征。在上述试验基础上,对非贯通结构面试样进行三轴压缩蠕变试验,对蠕变过程中的应力-应变-时间特性,蠕变速率以及长期强度参数等进行分析,且利用RFPA2D-creep进行分级加载的蠕变数值试验,对数值试验过程中的应力-应变-时间特性以及声发射进行分析。基于室内蠕变试验,建立两个本构模型对蠕变试验进行反映并得出更适宜描述非贯通硬性结构面蠕变特性的蠕变模型。该文的主要研究成果如下:（1）由非贯通硬性结构面试样的单轴压缩试验得上部结构面长度a=0 cm和a=1 cm试样强度差别较小,a=1 cm至a=3 cm时试样强度会发生骤降。试验中出现明显的5阶段的变形过程,综合试样峰后的变形特征,可将其分为延-脆性破坏和突发式脆性破坏。使用RFPA2D软件对a=0 cm和a=3 cm数值试样进行单轴压缩数值试验,得室内试验试样的破坏均处于数值试验最大剪应力的范围和声发射聚集位置,结合声发射位置的声发射特性和室内试验试样的破坏模式,表明室内试验试样的变形破坏均为剪切破坏和拉伸破坏共存。（2）由非贯通硬性结构面试样的常规三轴压缩试验可知:试验过程中出现5阶段变形过程,三轴压缩强度整体上随围压的增高而增大,随结构面长度a的增大而减小。使用RFPA2D软件对a=0 cm、σ3=2 MPa和a=3 cm、σ3=2 MPa数值试样进行三轴压缩数值试验,得室内试验试样的破坏均处于数值试验最大剪应力的范围和声发射聚集位置。根据数值试验中声发射位置的声发射特征,在a=0cm、σ3=2 MPa条件下,试样变形破坏主要为剪切破坏,局部拉伸破坏;在a=3cm、σ3=2 MPa条件下,试样的变形破坏方式为剪切破坏和拉伸破坏共存。（3）单轴压缩试验和三轴压缩试验数值试验过程中的声发射计数和声发射能量特征表明,二者数值试验中声发射特征具有极大的相似性,在荷载未达到试样破坏强度时,声发射计数和声发射能量呈平稳发展的趋势,当荷载达到试样破坏强度时,声发射呈现突然、高密度的事件数和能量释放状态。（4）非贯通硬性结构面试样三轴蠕变试验过程体现出完整的蠕变试验过程。除第一应力等级瞬时应变量外,随应力等级升高,试样瞬时应变量整体上呈递增趋势。随应力等级升高,蠕变量整体上也呈现增长趋势。中低应力下,非贯通硬性结构面试样仍存在一定的蠕变速率,随应力等级提升,蠕变速率整体上增长,经试验曲线发现,加速蠕变发生前存在一个稳态蠕变速率突变。本研究通过比较,建议采用等时应力应变法求取长期强度,比较瞬时强度和长期强度值,得到长期强度与瞬时强度比值低至29.01%,高至59.70%。在一些情况下低应力状态下的长期强度值稍高于或略等于高应力下的长期强度值,经分析,一方面由于试验精度和试样样品的差别问题所造成的,另一方面主要为由于加载速度所造成的。（5）通过RFPA2D-creep模拟a=0cm、σ3=2MPa试样的蠕变试验过程,结果显示试样破坏从下部结构面反倾向侧顶部开始破裂,逐渐向下部结构面延伸扩展,直至贯通破坏。结合室内试验和数值试验,认为二者试验试样是在剪切破坏和拉伸破坏的共同作用下发生试样的破坏。由蠕变数值试验,可推测出实践工程（滑坡）后缘出现微裂缝或裂缝时,以此判断滑坡进入加速蠕变时间或加速蠕变阶段。分析其应力-应变-时间关系,得出与力学试验相似的认识,即随应力等级的提高,岩石瞬时应变增量和蠕变增量会随之升高。声发射特征表现为随应力等级提高,声发射计数和声发射能量也会增高。声发射累积计数和声发射累积能量与蠕变过程中的应力-应变-时间曲线具有相同的变化趋势。（6）基于室内蠕变试验,分别构建了基于传统元件组合的非线性黏弹-黏弹塑性损伤蠕变本构模型和基于分数阶微积分硬性结构面蠕变本构模型,并推导了相对应的一维和三维应力状态的蠕变方程。利用室内试验数据对推导的三维应力状态下的蠕变方程进行参数辨识,这两个模型均能够较好地对非贯通硬性结构面试样的蠕变全过程反映,基于分数阶微积分硬性结构面蠕变本构模型对非贯通硬性结构面试样蠕变过程的辨识效果整体优于传统元件组合的损伤蠕变本构模型。
王震[6]（2019）在《循环动载作用下砂岩疲劳损伤特性及岩质边坡稳定性研究》文中研究表明材料的疲劳损伤特性研究已开展了几十年的时间,获得了丰富的成果。相对于其它材料,岩石类材料的疲劳损伤特性研究仍然比较滞后,其在循环动载作用下的疲劳损伤特性及机制仍需明确,理论体系还尚待完善。本文依托国家自然科学基金项目,以三峡库区边坡常见砂岩为研究对象,借助室内单轴试验、循环动力试验、核磁共振技术、数值计算和理论推导等手段较为深入系统地研究了循环动载下砂岩的损伤力学特性、细观损伤演化机制以及岩质边坡在反复微震作用下的长期稳定性。本文主要研究成果如下:（1）开展了不同加载速率下的砂岩单轴压缩试验,得到了起裂应力、扩容应力、峰值强度等砂岩特征应力和弹性模量和加载速率之间的关系。试验结果表明,砂岩特征应力和弹性模量都随着加载速率的增加而增加。其中,起裂应力、扩容应力和弹性模量与峰值强度呈线性关系;起裂应力与峰值强度比、弹性模量与应变率对数之间存在线性函数关系。说明随着应变率的增加,岩石进入塑性阶段的时间发生延后,塑性段在全应力应变曲线中占比减小,弹性段占比增加,岩石的弹性特性更明显。建立了波速-回弹综合法单轴强度预测模型。对比分析了波速、回弹和波速-回弹综合法三种无损估算法下的砂岩单轴强度预测精度,波速-回弹综合法的估算精度比釆用“单因素方法”有较大提高。（2）开展了库岸边坡砂岩疲劳损伤试验,得到了加载频率、应力水平与砂岩疲劳寿命之间的关系。试验结果表明,在13Hz范围内,固定其它加载条件下,频率越高,岩石疲劳寿命越高;疲劳寿命对数与加载频率存在线性函数关系;砂岩疲劳寿命对数与上限应力存在线性函数关系,由此建立了基于S-N曲线的疲劳寿命预测模型。对比循环动载与静力试验曲线发现,循环动载作用下的极限变形应力水平线靠近其与单轴压缩应力应变曲线跌落段的交点。在13Hz范围内,最终破坏时的砂岩轴向变形量基本相同,表明疲劳破坏极限变形受到加载频率的影响很小。通过引入考虑应变率对应力水平影响的的校正系数,建立了考虑频率、加载应力水平的多因素疲劳寿命预测模型。（3）对不同加载次数下的砂岩试样进行了核磁共振试验,得到其不同工况下孔隙度,T2谱图和核磁成像结果,结果均有良好的一致性。均揭示了不同循环次数下砂岩内部在初始变形阶段、低速变形阶段和加速变形阶段的裂隙发展规律。（4）利用颗粒流程序对循环动载作用下砂岩的细观演化规律和能量耗散过程进行了研究,将循环动载与静力加载计算结果进行了对比,揭示了岩样疲劳细观损伤和能量耗散机制。得到循环动载作用下,岩样破坏前吸收的能量主要以滑动摩擦能和弹性应变能的形式耗散和储存下来,试样内部颗粒之间接触机会的增多导致内部大量裂纹产生。最终综合对比核磁共振和数值试验结果,发现两者在细观损伤演化规律上一致,数值计算进一步解释了核磁成像孔隙均匀分布的成因。（5）以循环动载作用下砂岩累积变形特性为基础,构建了可以描述砂岩初始变形、低速变形和加速变形阶段的基于变阶分数阶导数的非线性流变本构模型。采用1st Opt计算软件中Levenberg-Marquard（LM）算法,依照砂岩疲劳试验数据对本构方程参数进行了求解并对曲线进行了拟合,验证了砂岩非线性流变本构模型的适用性。（6）采用最小二乘法对动态弹性模量衰减过程进行拟合,建立了基于剩余刚度的砂岩弹塑性疲劳损伤演化模型。同时,结合多因素疲劳寿命预测模型建立了基于刚度衰减的新型砂岩疲劳损伤计算方法。利用有限差分软件进行了二次开发,在成功验证适用性的基础上,对一个节理岩质边坡进行了V、VI和VII度地震烈度下的边坡稳定性计算。对比了软件自带M-C模型和本文模型计算结果,结果表明本文模型下,边坡计算结果更趋于安全,具有一定优势。结合水库诱发地震能达到的最大烈度,采用烈度为III和IV度的微弱地震波对边坡模型进行了多次地震作用下稳定性计算。研究得到随着地震加载次数增加,边坡动力稳定性系数减小,边坡损伤累积速度加快。不同烈度下,地震烈度越高,边坡损伤累积速度越快。通过记录地震波循环往复作用下坡体速度矢量和位移矢量变化,对地震作用下边坡失稳过程进行了分析。
何晓樟[7]（2019）在《考虑损伤的西原流变模型及其工程应用研究》文中认为岩体的流变模型是岩石流变理论的核心组成部分。随着我国经济的发展,我国的基础设施建设的规模呈现日新月异的增长,工程中岩石流变问题也越来越复杂。研究表明,岩体参数会因为损伤随时间变化而衰减。因此,只有从岩体流变学和损伤理论的观点和方法出发来考虑岩石的流变受力变形特性,才能更合理有效地服务于工程实际。本文基于能较为全面反映岩土体弹-黏弹-塑粘性流变性质的西原流变模型,结合由损伤导致的参数衰减,提出考虑损伤的西原流变模型,将其进行FLAC3D自定义本构模型二次开发以及工程应用。主要内容及成果如下:（1）结合摩尔库伦屈服准则和损伤理论,提出考虑损伤的西原流变模型和利用三轴压缩试验确定损伤阈值,并推导出考虑损伤的西原流变模型的有限差分格式以及用于FLAC3D中的应力更新方程和应力修正方程;（2）根据差分格式,利用FLAC3D软件提供的二次开发平台进行对本文模型进行二次开发,并详细列出了二次开发中的重要方法、关键变量、编码流程;根据退化后的FLAC3D内置伯格斯流变模型对比试验和文献中的室内试验分别验证了本文模型未进入屈服状态和进入屈服状态后的正确性和适用性;（3）结合数值试验,以应变和位移为指标,对本文提出的模型中各个参数进行了敏感性分析,并将本文模型应用于模拟蠕变、松弛、分级循环加卸载试验,证明了本文模型能较好地模拟这些试验,特别是对加速蠕变阶段的模拟;（4）以云南某红层软岩隧道为例,基于三轴压缩确定其损伤阈值为0.25%。结合文献相关参数,将本文模型和退化的本文模型（未考虑损伤）计算结果及现场监测进行了对比研究,证明了本文考虑损伤的西原模型更符合实际。另外,还基于本文模型对隧道开挖方法进行了研究,模拟结果表明,隧道双侧壁导坑法施工比二步台阶法、单侧壁导坑法更具安全性。
王路军[8]（2019）在《深部煤体流变—渗流—温度耦合模型研究》文中研究说明深部含瓦斯煤体物理力学行为是多相共存多场耦合共同作用的结果。在高应力环境下,煤体流变成为不可忽视的因素,深部煤体流变-渗流-温度耦合模型不仅是深部岩体力学的重要基础,而且为深部煤体及伴生资源开采提供理论支撑和安全保障。煤体渗透率作为多场耦合过程的中间变量,需考虑流变渗流条件下其演化规律。本论文以平煤神马集团1000m以深采煤工作面的开采条件为背景,提出了以采动应力为基础的深部煤体开采扰动因子,将Abel粘壶引入流变元件模型中,基于分数阶微积分理论以及利用扰动因子表征加速流变阶段的损伤程度,推导了描述流变三阶段的分数阶导数流变本构方程,并通过卸围压流变实验对其参数进行了拟合分析和敏感性研究;然后开展了分级卸围压流变渗流实验,发现了卸围压流变下渗透率在扩容点后随体积应变由压缩变为膨胀过程中先降低后增大的规律;基于真实的渗透网络使流体耗能最小的假设建立了双曲函数型渗透率方程,能综合反映体积应变、采动应力、温度变化及吸附解吸各要素的影响规律;推导了考虑流变特征的变形场平衡方程、渗流场状态方程以及温度变化引起的能量守恒方程,从而建立了深部煤体流变-渗流-温度耦合模型,并通过数值软件模拟了深部抽采钻孔周围煤体变形和渗流特征。本文主要的研究工作和成果如下:（1）进行了采动应力路径的三向应力实验,发现深部煤样峰前段应力-应变关系主要为非线性规律,压缩体积应变最大值相比常规三轴压缩条件较小,应力状态未达到峰值时煤样体积便从压缩变形转换为膨胀变形。基于损伤演化方程提出了深部煤体采动应力扰动因子。采动应力扰动因子既可反映煤体赋存深度（即原岩应力状态）对采动应力扰动的影响规律,又可呈现在同一赋存环境条件下不同应力状态的扰动情况。当煤体在采动应力条件下,主应力差越大,煤体受扰动强度越大,差值越小,煤体受扰动强度越小。深部煤体扰动数值模拟表明,保护层开采后,受扰动煤体应力卸压明显,呈现区域性应力扰动;上保护层未采煤体保持高应力状态,受本煤层巷道布置的影响,呈现局部强扰动特征。采动应力扰动因子与受扰动强度呈正相关。（2）针对深部煤体蠕变特征描述,基于分数阶导数推导出一维蠕变本构模型,在此基础上建立了分数阶导数三维蠕变本构方程,同时在该模型中考虑了体积蠕变特性。在分析深部煤体所赋存应力场的实际情况下,通过室内实验模拟了深部煤体在三轴应力卸围压条件下蠕变特征。煤样试件的轴向和环向应变随时间变化规律相似,然而每一级卸围压蠕变条件下两者应变值不尽相同;在同围压条件下,轴向和环向应变随轴压的变化规律不一致;在偏应力相等条件下,随着围压的增加,轴向应变和环向应变随时间而减小。（3）分析煤体常规三轴渗流实验和采动条件下渗流实验结果可知,在不同的应力路径下,煤体应力-应变曲线和体应变-轴向应变曲线形状类似,但是渗透率-体积应变曲线则表现出差异性。以体积应变扩容点为界,采动应力路径下,当煤体达到扩容点后,渗透率随体积应变从压缩变为膨胀呈现先降低后增加的过程。基于煤体在采动应力路径下真实渗透网络使得流体耗能最低的假设,推导得出以体积应变为自变量的双曲函数型渗透率表达式。根据卸围压渗流实验数据和蠕变渗流实验数据对双曲函数型渗透率表达式进行拟合,结果表明该模型可以很好地展现渗透率随体积应变（轴向应变）先减小后增大的规律,为深部煤体采动应力-渗流耦合模型提供了理论基础。（4）明确了强时效特征的科学内涵。强时效是指深部环境下采动岩体具有与采掘活动相关的、明显的流变效应,对多场多相渗流产生耦合影响。岩石的时效特性包含流变产生的三阶段、脆延转换和岩石物理力学特性的弱化。提出了强时效特征的临界损伤阈值判据和流变微分方程稳定性判据。临界损伤阈值判据可由非弹性体积应变、孔隙度或声发射数据判定;流变微分方程稳定性可根据Lyapunov稳定性定理判定。通过煤体三轴流变实验确定了强时效发生的起始位置,并给出了强时效条件下应变加速度与应变率存在的相关方程。通过三轴卸围压蠕变实验发现强时效阶段煤体渗透率会急剧增大的特点。（5）开展了深部原位单轴压缩试验,发现煤体在采动影响之前呈现缓慢的阶梯式加载,基于此,将工作面前方煤体划分为应变软化区、强时效流变区、分级扰动流变区和原岩应力流变区。将分数阶流变本构模型与应力场方程结合推导出表征流变过程的变形场方程,采用提出的渗透率方程,建立了深部煤体流变-渗流-温度耦合模型。借助有限元软件COMSOL对深部煤体抽采钻孔进行数值分析,得出考虑流变影响的多场耦合模型会增加煤体变形和降低渗透能力的规律。
张志敏[9]（2018）在《水化作用下软岩的膨胀-蠕变-损伤特性研究》文中指出软岩是软弱、松散、破碎、膨胀、流变、强风化蚀变和高地应力的岩体统称。软岩问题是从20世纪60年代被提出来的世界性难题,特别是煤矿软岩问题一直是困扰煤矿生产和建设的重要难题之一。红层泥岩是一种广泛分布且具有膨胀性的软岩,由于其沉积地质年代较新,结构连接普遍较弱,且含高岭石、伊利石和蒙脱石等粘土矿物,具有遇水易软化膨胀,失水收缩等特点。本文以红层泥岩为研究对象,对红层泥岩在荷载和水化共同作用下的膨胀和流变特征展开了大量的试验研究,并运用损伤力学和流变力学理论,构建了水化作用下红层泥岩的膨胀和流变损伤模型。本文主要进行了以下几个方面的研究:（1）红层泥岩膨胀特性试验研究;（2）红层泥岩膨胀机理及模型研究;（3）水化作用下红层泥岩基本力学特性试验研究;（4）红层泥岩流变特性试验研究;（5）红层泥岩的膨胀-蠕变损伤本构模型研究。通过以上研究得出了以下几点主要结论和创新点:采用自行设计的饱水装置,在RYL-600微机控制岩石剪切流变试验仪试验平台上实现了无侧限条件下的膨胀-蠕变试验,研究了干燥红层泥岩的无侧限膨胀特性、蠕变特性,得到红层泥岩在水化和荷载共同作用下的膨胀-蠕变耦合曲线。通过比较无侧限和侧限条件下的膨胀试验结果发现,对于红层泥岩在侧限条件的约束下极大的限制了其轴向的膨胀变形,同时在无侧限条件下,红层泥岩在水化过程中表现出膨胀-蠕变共同作用的特征。采用不同含水状态下的红层泥岩试件进行不同低加载速率单轴压缩试验,研究加载速率与含水率共同作用下红层泥岩的力学特征,分析了加载速率和水共同作用对红层抗压强度、弹性模量和峰值应变的影响。水对红层泥岩的强度劣化明显,红层泥岩峰值单轴抗压强度和弹性模量与含水率成负相关的关系,随着岩石含水率的增加红层泥岩的峰值单轴抗压强度和弹性模量呈线性关系降低。饱和红层泥岩样对加载速率最不敏感,在几种加载速率作用下峰值强度差异很小,干燥和天然状态的红层泥岩的峰值强度与加载速率都表现出正相关的关系,随着加载速率的增大峰值强度都存在明显的增大。水化和荷载耦合作用的单轴试验在不同加载速率作用下,其强度略高于饱和岩样的强度,且其峰值强度受加载速率影响明显,加载速率越小其峰值强度越小。同时,水化样破坏时的峰值应变明显小于其他三种含水状态的岩样,且破坏后岩样破碎程度也远高于其他三种状态。通过水化作用下的红层泥岩的膨胀和蠕变耦合试验,研究了在不同应力水平作用下岩样从干燥状态向饱和状态变化时,由于应力和水化膨胀耦合作用对岩样变形、长期强度以及破坏模式的影响。由于红层泥岩遇水软化和膨胀应力的作用,降低了红层泥岩出现加速蠕变的应力水平,同时也缩短了红层泥岩出现加速蠕变的时间。在水化和荷载共同作用下红层泥岩的蠕变变形曲线发展趋势和常规含水率不变的岩样的蠕变变形曲线明显不同,由于水化膨胀变形的影响,轴向变形逐渐减小,当减小到一定程度后,又开始逐渐增加,变形速率也缓慢增加,最后变形急剧增加而发生破坏。为了描述红层泥岩常规的蠕变变形特征,建立了变参数的西原蠕变模型描述了红层泥岩常规流变特征,同时,为描述水化膨胀以及岩石劣化特性,将损伤变量引入西原模型中,将变参数西原蠕变损伤本构模型与膨胀模型串联,建立符合水化作用下的红层泥岩的膨胀蠕变损伤模型。
蔡晟鑫[10]（2018）在《盐岩流变-损伤-恢复模型及其应用》文中提出为研究盐岩流变损伤恢复特性,在我们原有的流变损伤模型基础上,考虑因卸载引起的流变和损伤恢复,建立了一种考虑恢复的盐岩流变损伤本构模型,并根据试验数据拟合模型参数。此外,针对该模型的流变恢复与损伤恢复参数开展了参数敏感性分析。研究表明:（1）盐岩流变损伤恢复也具有明显的“过渡”特点,经历过恢复的盐岩流变损伤速率比恢复之前有所降低;（2）本文提出的考虑恢复的盐岩流变损伤模型,不但继承了原模型能很好地反映盐岩流变-损伤-破坏全过程的特性,也能真实地描述由卸载触发的流变恢复以及损伤恢复;（3）表征盐岩稳态流变损伤和恢复的模型参数离散性不大。为了将扩展后的本构模型应用于实际工程中,利用FLAC3D二次开发功能,采用C++编制了该本构的动态链接库文件,并通过三轴压缩数值模拟试验,验证了本构模型以及动态链接库文件的正确性。将自主开发的本构模型应用于含夹层盐穴储气库数值模型的流变损伤计算中。研究结果表明:（1）采用恢复模型时,增大洞室内压触发恢复模型的流变损伤恢复功能,一段时间后,恢复效应逐渐消失,经历过恢复的围岩流变损伤速率比恢复之前有所降低;（2）提高洞室内压可以显着减小围岩的流变损伤速率,尤其对洞室中上部围岩的损伤恢复效果非常明显;（3）泥岩的流变性质较盐岩更弱,其位移发展始终低于盐岩,因此,我们可以认为泥岩夹层的存在在一定程度上限制了相邻盐岩层的流变发展,有利于洞室的长期稳定性;（4）相对于我们的流变损伤模型,采用恢复模型时,内压的增大对于抑制底板隆起的作用相对于抑制顶板下沉效果更加明显;（5）不考虑卸载时,恢复模型完全退化为流变损伤模型。
二、岩石力学损伤和流变本构模型研究（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、岩石力学损伤和流变本构模型研究（论文提纲范文）
（1）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 |
（2）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 |
（3）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 |
（4）孔隙水压作用下饱和砂岩蠕变特性试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究意义 |
| 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 试验准备及仪器介绍 |
| 2.1 试样准备与筛选 |
| 2.2 试验设备 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 饱和砂岩三轴蠕变试验 |
| 3.1 试验方案 |
| 3.2 试验结果分析 |
| 3.3 结论 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 孔隙水压条件下的饱和砂岩蠕变试验 |
| 4.1 试验方案 |
| 4.2 试验结果分析 |
| 4.3 孔隙水压在饱和砂岩中的作用机制分析 |
| 4.4 结论 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 循环孔隙水压作用下的砂岩蠕变试验 |
| 5.1 试验方案 |
| 5.2 试验结果分析 |
| 5.3 不同条件下的砂岩蠕变力学特性对比 |
| 5.4 结论 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 考虑循环孔隙水压作用的砂岩蠕变本构模型研究 |
| 6.1 流变模型简介 |
| 6.2 非线性砂岩损伤蠕变本构模型 |
| 6.3 考虑循环孔隙水压作用的砂岩力学损伤本构模型 |
| 6.4 结论 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 本文的主要结论 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 :攻读硕士研究生期间发表的论文 |
（5）非贯通硬性结构面蠕变特性及本构模型研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号说明 |
| 第1章 前言 |
| 1.1 选题依据及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 类岩石材料的模型制作方法 |
| 1.2.2 非贯通结构面模拟 |
| 1.2.3 岩石蠕变本构模型的研究 |
| 1.2.4 含硬性结构面岩体蠕变特性及本构模型的研究 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 研究思路及技术路线 |
| 1.5 主要创新点 |
| 第2章 非贯通结构面模型制作 |
| 2.1 地质模型概化及模型设计 |
| 2.1.1 地质模型概化 |
| 2.1.2 模型设计 |
| 2.2 非贯通硬性结构面试样模型制作 |
| 2.2.1 模型相似材料选取 |
| 2.2.2 非贯通硬性结构面制作 |
| 2.2.3 试样制作 |
| 2.3 小结 |
| 第3章 非贯通硬性结构面常规压缩试验 |
| 3.1 单轴压缩试验结果 |
| 3.1.1 试验设备 |
| 3.1.2 试验设计及步骤 |
| 3.1.3 变形特征分析 |
| 3.1.4 强度特征分析 |
| 3.1.5 RFPA单轴压缩数值模拟研究 |
| 3.2 三轴压缩试验结果 |
| 3.2.1 试验设备 |
| 3.2.2 试验设计及步骤 |
| 3.2.3 变形特征分析 |
| 3.2.4 强度特征分析 |
| 3.2.5 RFPA三轴压缩数值模拟研究 |
| 3.3 小结 |
| 第4章 非贯通硬性结构面三轴压缩蠕变试验 |
| 4.1 蠕变试验方案设计 |
| 4.1.1 蠕变试验设备 |
| 4.1.2 试验加载方法确定 |
| 4.1.3 蠕变试验设计及步骤 |
| 4.2 蠕变试验结果分析 |
| 4.2.1 蠕变试验结果 |
| 4.2.2 变形特征分析 |
| 4.2.3 蠕变速率分析 |
| 4.2.4 长期强度确定及相关参数比较 |
| 4.2.5 RFPA三轴压缩蠕变数值模拟研究 |
| 4.3 小结 |
| 第5章 非贯通硬性结构面蠕变本构模型研究 |
| 5.1 蠕变本构模型基本元件 |
| 5.2 非线性黏弹-黏弹塑性损伤蠕变本构模型的建立 |
| 5.2.1 损伤变量的引入 |
| 5.2.2 稳态阶段黏性-黏塑性模型的引入 |
| 5.2.3 应变速率阈值的提出 |
| 5.2.4 非线性损伤黏塑性模型的引入 |
| 5.2.5 非线性黏弹-黏弹塑性损伤蠕变本构模型一维通式 |
| 5.2.6 非线性黏弹-黏弹塑性损伤蠕变本构模型三维扩展 |
| 5.3 基于分数阶微积分硬性结构面蠕变本构模型的建立 |
| 5.3.1 分数阶微积分简介 |
| 5.3.2 软体元件的引入 |
| 5.3.3 非线性黏性元件的引入 |
| 5.3.4 基于分数阶微积分蠕变本构模型一维通式 |
| 5.3.5 基于分数阶微积分蠕变本构模型三维扩展 |
| 5.4 蠕变本构模型验证及参数的辨识 |
| 5.4.1 参数反演结果 |
| 5.4.2 模型对比分析 |
| 5.6 小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得学术成果 |
（6）循环动载作用下砂岩疲劳损伤特性及岩质边坡稳定性研究（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 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 岩石疲劳试验研究现状 |
| 1.2.2 岩石细观损伤演化研究现状 |
| 1.2.3 岩石疲劳损伤模型研究现状 |
| 1.2.4 地震荷载作用下边坡稳定性研究现状 |
| 1.2.5 目前研究中有待解决的问题 |
| 1.3 主要研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 2 不同加载速率下砂岩力学特性试验研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 试样制备及试验仪器 |
| 2.2.1 砂岩的采集及制备 |
| 2.2.2 试验加载及数据采集系统 |
| 2.3 不同加载速率下砂岩单轴压缩试验 |
| 2.3.1 试验方案 |
| 2.3.2 试验结果分析 |
| 2.4 砂岩单轴强度估算方法 |
| 2.4.1 超声波波速估算法 |
| 2.4.2 回弹值估算法 |
| 2.4.3 波速-回弹估算法 |
| 2.4.4 砂岩单轴强度估算效果对比 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 循环动载作用下砂岩疲劳损伤特性试验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 循环动载试验系统及方案 |
| 3.2.1 循环动载试验系统 |
| 3.2.2 试验数据采集系统 |
| 3.2.3 疲劳损伤试验方案 |
| 3.3 疲劳影响因素下砂岩力学特性研究 |
| 3.3.1 上限应力对砂岩力学特性的影响 |
| 3.3.2 应力幅值对砂岩力学特性的影响 |
| 3.3.3 加载频率对砂岩力学特性的影响 |
| 3.3.4 加载波形对砂岩力学特性的影响 |
| 3.4 循环动载下砂岩疲劳变形特性 |
| 3.4.1 疲劳轴向变形规律 |
| 3.4.2 疲劳极限变形规律 |
| 3.4.3 非线性变形滞后效应 |
| 3.4.4 动弹模变化规律 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于核磁共振试验的砂岩细观损伤力学机制研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 核磁共振试验设备 |
| 4.3 核磁共振孔隙参数分析 |
| 4.3.1 孔隙度分析 |
| 4.3.2 T_2谱图及谱面积分析 |
| 4.3.3 成像分析 |
| 4.4 PFC计算模型建立及参数标定 |
| 4.4.1 PFC颗粒流方法 |
| 4.4.2 PFC试样的建立 |
| 4.4.3 数值试验方案及实现 |
| 4.4.4 试样参数标定 |
| 4.5 循环动载数值试验能量耗散机制 |
| 4.5.1 数值试验与室内试验结果对比分析 |
| 4.5.2 应变能计算原理 |
| 4.5.3 静态加载能量耗散及损伤演化 |
| 4.5.4 循环动载能量耗散及损伤演化 |
| 4.5.5 加载频率、应力幅值对能量耗散影响规律研究 |
| 4.6 循环动载下砂岩细观损伤机制 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 循环动载下基于分数阶导数的岩石非线性流变本构模型 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 流变元件及其组合模型 |
| 5.3 循环动载下岩石非线性流变模型的建立 |
| 5.3.1 变阶分数阶微积分元件 |
| 5.3.2 基于变阶分数阶导数的岩石非线性流变本构模型 |
| 5.3.3 循环动载下基于变阶分数阶导数的岩石非线性流变本构 |
| 5.4 本构模型适用性验证 |
| 5.4.1 曲线拟合方法及参数范围确定 |
| 5.4.2 砂岩变形曲线适应性验证 |
| 5.4.3 拟合参数敏感性分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 微震频发对库岸岩质边坡稳定性的影响研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 边坡疲劳累积损伤计算方法 |
| 6.2.1 刚度衰减及疲劳损伤模型 |
| 6.2.2 Flac~(3d)二次开发 |
| 6.3 边坡动力稳定性评价方法 |
| 6.3.1 现有计算方法的评价 |
| 6.3.2 永久位移理论与动力稳定性系数 |
| 6.4 地震作用下考虑疲劳损伤的岩质边坡稳定性计算 |
| 6.4.1 计算模型及参数 |
| 6.4.2 加载条件 |
| 6.4.3 计算结果与分析 |
| 6.5 多次地震作用下考虑疲劳损伤的边坡稳定性计算 |
| 6.5.1 累积永久位移与动力稳定性系数的变化规律 |
| 6.5.2 边坡的失稳破坏全过程分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 本文的主要创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A 作者在攻读学位期间发表的论文 |
| B 作者在攻读学位期间申请的专利 |
| C 作者在攻读学位期间主持及参加的科研项目 |
| D 学位论文数据集 |
| 致谢 |
（7）考虑损伤的西原流变模型及其工程应用研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 流变理论研究现状 |
| 1.2.2 与损伤相关的流变本构模型研究现状 |
| 1.2.3 FLAC二次开发研究现状 |
| 1.2.4 目前研究存在的主要问题 |
| 1.3 研究内容和技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2 考虑损伤的西原流变模型及其三维差分格式 |
| 2.1 流变的基本理论 |
| 2.1.1 流变现象 |
| 2.1.2 流变模型元件 |
| 2.1.3 经典流变模型 |
| 2.2 考虑损伤的西原流变模型 |
| 2.2.1 西原流变模型 |
| 2.2.2 岩体参数损伤变量 |
| 2.2.3 损伤判别条件 |
| 2.2.4 损伤阈值确定 |
| 2.2.5 屈服准则的选取和建立 |
| 2.3 考虑损伤的西原模型差分格式 |
| 2.3.1 偏应变增量的差分格式 |
| 2.3.2 应力更新及应力修正 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 考虑损伤的西原模型FLAC3D程序及验证 |
| 3.1 关键方法、变量和程序流程 |
| 3.1.1 关键方法 |
| 3.1.2 关键变量 |
| 3.1.3 开发流程 |
| 3.2 模型验证 |
| 3.2.1 未进入屈服状态时的验证 |
| 3.2.2 进入屈服状态时的验证 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 参数敏感性分析及数值试验 |
| 4.1 模型中参数的敏感性分析 |
| 4.1.1 与变形相关参数的敏感性分析 |
| 4.1.2 与损伤相关参数的敏感性分析 |
| 4.2 考虑损伤的西原模型蠕变数值试验 |
| 4.2.3 数值试验试件及加载方式 |
| 4.2.4 蠕变数值试验结果分析 |
| 4.3 考虑损伤的西原模型松弛数值试验 |
| 4.3.1 数值试验试件及加载方式 |
| 4.3.2 松弛数值试验结果分析 |
| 4.4 考虑损伤的西原模型分级循环加卸载数值试验 |
| 4.4.1 数值试验及加卸载方式 |
| 4.4.2 分级循环加卸载数值试验结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 工程应用 |
| 5.1 工程概况 |
| 5.1.1 地质构造与地形地貌 |
| 5.1.2 地层岩性 |
| 5.1.3 不良地质作用 |
| 5.2 室内试验 |
| 5.2.1 三轴压缩试验 |
| 5.2.2 试验结果分析 |
| 5.3 隧道施工模拟 |
| 5.3.1 隧道模型 |
| 5.3.2 参数取值及开挖顺序 |
| 5.3.3 模拟结果分析 |
| 5.4 开挖方法研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A.作者在攻读学位期间发表的论文目录 |
| B.学位论文数据集 |
| 致谢 |
（8）深部煤体流变—渗流—温度耦合模型研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 煤岩体流变理论研究进展 |
| 1.2.2 流体渗流方程研究进展 |
| 1.2.3 渗透率模型研究进展 |
| 1.2.4 煤体应力-渗流-温度耦合实验及模型进展 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 技术路线 |
| 2 深部煤体物理力学性质及采动应力扰动特征研究 |
| 2.1 矿井地质概况 |
| 2.2 深部煤岩体物理力学实验 |
| 2.2.1 煤岩体单轴压缩实验 |
| 2.2.2 煤体三向应力实验 |
| 2.2.3 煤体孔隙特征及物性分析 |
| 2.3 深部煤体扰动强度判别 |
| 2.3.1 岩体工程扰动强度判别 |
| 2.3.2 基于采动应力的扰动强度判别 |
| 2.3.3 采深对煤体扰动强度的影响规律 |
| 2.4 深部煤体采动应力场的数值模型 |
| 2.4.1 深部煤岩体本构模型 |
| 2.4.2 深部煤体开采模型及参数确定 |
| 2.5 深部煤体采动应力扰动特征 |
| 2.5.1 保护层及邻近工作面扰动后应力场分布规律 |
| 2.5.2 深部采动应力扰动强度特征 |
| 2.5.3 强扰动煤体蠕变条件下体积应变规律 |
| 2.5.4 深部巷道围岩支承压力实测结果对比分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 深部煤体扰动条件下非线性流变模型及实验研究 |
| 3.1 分数阶微积分简介 |
| 3.2 采动条件下分数阶导数流变本构模型 |
| 3.2.1 基于西原模型的分数阶导数本构模型 |
| 3.2.2 三维流变本构模型推导 |
| 3.2.3 考虑体积蠕变的分数阶蠕变本构方程 |
| 3.3 深部煤体三向应力卸围压蠕变实验 |
| 3.3.1 煤样选取及实验设计 |
| 3.3.2 三向应力-应变规律分析 |
| 3.3.3 恒轴压卸围压蠕变规律研究 |
| 3.3.4 恒轴压卸围压单级蠕变规律研究 |
| 3.4 煤体三维流变本构方程参数分析 |
| 3.4.1 参数拟合 |
| 3.4.2 参数敏感性分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 深部扰动煤体流变-渗流实验及渗透率模型研究 |
| 4.1 深部煤体流变-渗流实验方法 |
| 4.1.1 实验应力路径分析 |
| 4.1.2 实验过程 |
| 4.1.3 渗透率计算方法 |
| 4.2 深部扰动煤体卸围压流变-渗流实验规律研究 |
| 4.2.1 多级卸围压流变条件下渗透率演化规律 |
| 4.2.2 单级蠕变条件下渗透率和蠕变应变演化规律 |
| 4.2.3 渗透率随体积应变演化规律 |
| 4.2.4 裂纹扩展对渗透率的影响 |
| 4.3 深部煤体渗透率随体积应变变化机制分析 |
| 4.4 深部煤体双曲函数型渗透率模型 |
| 4.4.1 基于Kozeny-Carman方程的渗透率模型 |
| 4.4.2 双曲函数型渗透率模型 |
| 4.4.3 考虑体积蠕变的渗透率表达式 |
| 4.5 深部煤体渗透率模型验证 |
| 4.5.1 蠕变条件下渗透率演化模型验证 |
| 4.5.2 采动应力下渗透率演化模型验证 |
| 4.5.3 温度对渗透率演化的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 深部扰动煤体强时效特征及对渗透率影响规律研究 |
| 5.1 深部煤体强时效概念的提出 |
| 5.1.1 深部强时效含义 |
| 5.1.2 强流变表征强时效的科学内涵 |
| 5.2 深部煤体非稳态流变判别准则 |
| 5.2.1 临界损伤阈值判据 |
| 5.2.2 流变微分方程稳定性判据 |
| 5.2.3 深部强时效失稳条件 |
| 5.3 深部煤体强时效下渗透率特征 |
| 5.3.1 煤体流变实验的强时效标定 |
| 5.3.2 强时效下渗透率演化规律 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 深部煤体流变-渗流-温度耦合模型建立及应用研究 |
| 6.1 深部煤体原位单轴压缩试验 |
| 6.1.1 原位单轴压缩试验过程 |
| 6.1.2 原位单轴压缩试验应力演化规律 |
| 6.1.3 深部工作面煤体流变分区研究 |
| 6.2 流变-渗流-温度耦合模型建立 |
| 6.2.1 考虑流变的变形场状态方程 |
| 6.2.2 渗流场状态方程 |
| 6.2.3 温度场状态方程 |
| 6.2.4 耦合方程 |
| 6.3 深部煤体流变-渗流耦合模型的数值模拟 |
| 6.3.1 初始条件和边界条件 |
| 6.3.2 孔壁变形和渗透率演化规律 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（9）水化作用下软岩的膨胀-蠕变-损伤特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题的背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 软岩的膨胀特性研究 |
| 1.2.2 水化作用下软岩的基本力学特性研究 |
| 1.2.3 软岩的流变损伤特性研究 |
| 1.3 本文主要研究内容和采用的技术路线 |
| 1.3.1 研究对象 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 第二章 红层泥岩膨胀特性试验研究 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 试验方案及试样制备 |
| 2.2.1 试验方案设计 |
| 2.2.2 试样制备 |
| 2.3 红层泥岩自由膨胀试验 |
| 2.3.1 试验仪器及步骤 |
| 2.3.2 试验结果与分析 |
| 2.4 红层泥岩侧限膨胀试验 |
| 2.4.1 试验仪器及步骤 |
| 2.4.2 试验结果与分析 |
| 2.5 红层泥岩无侧限膨胀试验 |
| 2.5.1 试验仪器及步骤 |
| 2.5.2 试验结果分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 红层泥岩的膨胀机理及理论模型 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 红层泥岩的分布及成岩过程 |
| 3.2.1 我国红层泥岩的分布 |
| 3.2.2 湖南地区红层特点 |
| 3.2.3 红层泥岩的成岩作用 |
| 3.3 红层泥岩的微观试验研究 |
| 3.3.1 红层泥岩的矿物成分分析 |
| 3.3.2 红层泥岩的微观结构分析 |
| 3.3.3 红层泥岩的膨胀机理 |
| 3.4 红层泥岩的膨胀理论 |
| 3.4.1 湿度应力场理论 |
| 3.4.2 经验公式膨胀模型 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 红层泥岩常规力学特性试验研究 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 单轴压缩试验研究 |
| 4.2.0 试验仪器 |
| 4.2.1 试件制备及试验方案 |
| 4.2.2 试验结果 |
| 4.2.3 水对红层泥岩力学参数的影响 |
| 4.2.4 加载速率对红层泥岩力学参数的影响 |
| 4.3 三轴试验研究 |
| 4.3.1 试验仪器 |
| 4.3.2 试验方案 |
| 4.3.3 试验结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 水化作用下红层泥岩流变试验研究 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 水化作用下红层泥岩膨胀-蠕变试验方案设计 |
| 5.2.1 蠕变加载方式 |
| 5.2.2 水化作用下的膨胀和蠕变耦合作用的实现 |
| 5.3 无水化膨胀的红层泥岩蠕变试验研究 |
| 5.3.1 试验准备 |
| 5.3.2 加载方式 |
| 5.3.3 试验步骤 |
| 5.3.4 试验结果分析 |
| 5.4 水化作用下红层泥岩的膨胀-蠕变耦合试验研究 |
| 5.4.1 试验准备及试验仪器 |
| 5.4.2 加载方式 |
| 5.4.3 试验步骤 |
| 5.4.4 试验结果 |
| 5.5 水化作用下红层泥岩的膨胀-蠕变耦合试验结果分析及机理研究 |
| 5.5.1 无水化膨胀红层泥岩的蠕变特征分析 |
| 5.5.2 水化膨胀红层泥岩的蠕变特征分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 水化作用下膨胀-蠕变损伤本构模型研究 |
| 6.1 概述 |
| 6.2 水化作用下红层泥岩的膨胀-蠕变本构基本元件模型 |
| 6.2.1 基本流变元件 |
| 6.2.2 典型的元件蠕变本构模型 |
| 6.2.3 膨胀元件 |
| 6.3 无水化膨胀作用下红层泥岩的变西原蠕变本构模型 |
| 6.3.1 变参数西原蠕变本构模型的建立 |
| 6.3.2 最小二乘法模型参数识别 |
| 6.3.3 变参数西原蠕变本构模型参数识别及模型验证 |
| 6.4 水化-荷载作用下红层泥岩非线性膨胀-流变损伤模型 |
| 6.4.1 水化损伤演化方程 |
| 6.4.2 膨胀应力对蠕变的作用 |
| 6.4.3 考虑水化作用下的基于西原模型的膨胀-蠕变损伤模型的建立 |
| 6.4.4 模型参数的确定及模型验证 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 主要研究结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A 攻读学位期间发表的论文与科研成果清单 |
| 致谢 |
（10）盐岩流变-损伤-恢复模型及其应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 盐岩常规、特殊物理力学性质 |
| 1.2.2 盐岩的损伤特性 |
| 1.2.3 盐岩的损伤恢复特性 |
| 1.2.4 本构模型的数值实现 |
| 1.3 研究意义 |
| 1.4 研究内容与方法 |
| 第二章 盐岩流变模型 |
| 2.1 常用的流变模型及其在数值计算中的应用 |
| 2.1.1 经典粘弹性模型 |
| 2.1.2 考虑塑性的Burgers模型 |
| 2.1.3 幂次定律粘塑性模型(Cpower) |
| 2.1.4 考虑塑性的核废料处理模型(PWIPP) |
| 2.1.5 破碎盐岩流变模型 |
| 2.2 考虑损伤的流变模型 |
| 2.2.1 考虑损伤的Burgers模型 |
| 2.2.2 基于西原模型的变参数蠕变模型 |
| 2.2.3 杨圣奇模型 |
| 2.2.4 杨春和模型 |
| 2.2.5 我们提出的流变损伤模型 |
| 2.3 已有的流变-损伤-恢复模型 |
| 2.3.1 MDCF模型 |
| 2.3.2 Hou/Lux模型 |
| 第三章 盐岩流变-损伤-恢复模型 |
| 3.1 模型构成 |
| 3.2 模型的比较与验证 |
| 3.2.1 试验数据与MDCF模型拟合结果 |
| 3.2.2 本模型的拟合结果 |
| 3.3 模型性质与参数研究 |
| 3.3.1 等效恢复应力 |
| 3.3.2 参数r和 B |
| 3.3.3 参数n |
| 3.3.4 参数η_h |
| 3.3.5 参数G_(dh)和参数η_(dh) |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 盐岩流变-损伤-恢复模型的功能实现与验证 |
| 4.1 编制用户自定义本构模型的关键技术 |
| 4.2 本构模型的差分格式与数值实现 |
| 4.3 试验背景与数值模型 |
| 4.3.1 试验背景 |
| 4.3.2 数值模型 |
| 4.4 模拟试验三 |
| 4.5 模拟试验二 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 盐岩流变-损伤-恢复模型应用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 计算模型的建立 |
| 5.2.1 计算模型 |
| 5.2.2 边界条件与初始条件 |
| 5.2.3 本构模型参数 |
| 5.3 储库洞室变形分析 |
| 5.3.1 水平位移分析 |
| 5.3.2 竖向位移分析 |
| 5.4 储库洞室流变损伤恢复分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间所得的相关科研成果 |
| 致谢 |
四、岩石力学损伤和流变本构模型研究（论文参考文献）
- [1]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
- [2]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)
- [3]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)
- [4]孔隙水压作用下饱和砂岩蠕变特性试验研究[D]. 胡鹏. 三峡大学, 2020(06)
- [5]非贯通硬性结构面蠕变特性及本构模型研究[D]. 李任杰. 成都理工大学, 2020(04)
- [6]循环动载作用下砂岩疲劳损伤特性及岩质边坡稳定性研究[D]. 王震. 重庆大学, 2019(01)
- [7]考虑损伤的西原流变模型及其工程应用研究[D]. 何晓樟. 重庆大学, 2019(01)
- [8]深部煤体流变—渗流—温度耦合模型研究[D]. 王路军. 中国矿业大学(北京), 2019(09)
- [9]水化作用下软岩的膨胀-蠕变-损伤特性研究[D]. 张志敏. 湖南科技大学, 2018(06)
- [10]盐岩流变-损伤-恢复模型及其应用[D]. 蔡晟鑫. 河北工业大学, 2018(07)