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第1章 绪论 1

1.1背景及意义 1

1.2研究进展 2

1.2.1岩石损伤力学研究进展简介 3

1.2.2周期荷载作用下岩石宏观变形规律及损伤特性研究进展 4

1.2.3基于声发射及CT的岩石损伤检测研究进展 6

1.2.4非线性科学在岩石力学中的应用研究进展 10

1.3本书主要内容 12

第2章 周期荷载作用下岩石的宏观变形特性 14

2.1试验概述 14

2.1.1加载设备 14

2.1.2岩样制备 16

2.1.3岩样SEM图像及基本物理性质 17

2.2单调加载条件下岩石的宏观变形特性 19

2.2.1变形特性 19

2.2.2破坏特征 22

2.3周期荷载作用下岩石的宏观变形特性 23

2.3.1变形特性 23

2.3.2破坏特征 31

第3章 基于声发射的岩石损伤破坏规律 33

3.1试验概述 33

3.1.1声发射系统 33

3.1.2消噪措施 35

3.1.3其他措施 35

3.2单调加载条件下岩石的声发射特性 36

3.2.1声发射参数 36

3.2.2不同条件下单调加载岩石声发射特征比较 40

3.3周期荷载作用下岩石的声发射特性 44

3.3.1不同条件下周期荷载岩石声发射特征比较 44

3.3.2周期荷载作用下岩石损伤破坏声发射规律 47

3.3.3岩石声发射的Felicity效应 49

3.3.4岩石破坏过程中卸载时的AE活动性 53

3.4岩石破坏过程的声发射三维定位及影响因素分析 56

3.4.1定位试验概述 58

3.4.2定位试验结果 58

第4章 岩石变形破坏过程的细观损伤演化分析 65

4.1试验概述 65

4.1.1试验设备与岩样参数 65

4.1.2 CT扫描数据与试样密度关系 67

4.2单调加载变形破坏的CT细观试验 68

4.2.1 CT数据分析 68

4.2.2力学关系 71

4.3循环荷载作用下岩石变形破坏过程CT实时扫描 72

4.3.1加、卸载路径及CT扫描点选择 72

4.3.2试验结果 73

4.4循环荷载作用下岩石CT细观损伤演化分析 75

4.4.1 CT图像分析 75

4.4.2试验分析 75

4.4.3损伤演化分析 79

第5章 岩石损伤破坏过程的非线性特征 81

5.1从无序到有序——耗散结构理论对岩石损伤破坏规律的解释 81

5.1.1岩石破坏过程中耗散结构的形成机制 81

5.1.2用耗散结构理论解释周期荷载作用下岩石损伤破坏规律 83

5.2岩石破坏过程的突变 85

5.2.1试验过程中加载系统的突变 86

5.2.2岩石损伤演化过程中的突变 90

5.3岩石损伤破坏过程中的分形和混沌 94

5.3.1分形与混沌 95

5.3.2相空间重构 99

5.3.3岩石损伤破坏过程中AE序列关联维数演化分析 105

5.3.4声发射时间序列的混沌特征 109

5.4采动影响下采场边坡位移的非线性分析 113

5.4.1变形与位移分形 113

5.4.2岩质边坡位移的非线性分析 114

第6章 结论 119

参考文献 121