深埋岩石非线性流变模型及裂纹重构方法研究

本书针对深埋岩石受力 变形中的非线性现象，采用 室内实验、理论分析和数值 模拟相结合的方法，通过分 析岩石变形中的非线性特征 ，建立岩石非线性统计损伤 本构模型，基于岩石蠕变理 论和分数阶微积分理论，建 立基于分数阶导数的非线性 蠕变本构模型，分析本构模 型参数变化规律，开发相应 数值程序，并将开发的蠕变 数值程序应用于锦屏二级水 电站深埋引水隧洞的长期稳 定性分析。通过分析深埋岩 石破坏过程中的裂隙网络， 构建了二维裂纹量化以及三 维裂纹重构方法，并以此为 基础，结合试验和理论分析 对岩石二维和三维裂纹扩展 演化规律进行系统研究。全 书共六章，包括绪论、岩石 非线性统计损伤本构模型研 究、岩石非线性蠕变本构模 型研究及其工程应用、基于 图搜索算法的岩石二维裂纹 提取和量化方法、基于立体 视觉的三维裂纹重建及单轴 压缩试验。 本书可供从事岩石力学 研究工作的工程技术人员、 科研人员、研究生参考使用 。

第1章 绪论 1.1 研究意义 1.2 国内外研究进展 1.2.1 岩石流变力学特性的试验研究进展 1.2.2 岩石流变本构模型理论研究进展 1.2.3 岩石流变本构模型辨识与参数反演方法研究进展 1.2.4 岩石流变数值模拟研究进展 1.2.5 岩石细观裂纹扩展试验研究进展 1.3 研究内容 第2章 岩石非线性统计损伤本构模型研究 2.1 概述 2.2 岩石非线性统计损伤本构模型 2.3 水压力作用下岩石统计损伤本构模型 2.3.1 水压力作用下岩石统计损伤本构模型的建立 2.3.2 本构模型参数确定 2.3.3 本构模型的验证与参数规律分析 2.4 基于新的损伤变量定义的统计损伤本构模型 2.4.1 新的损伤变量的定义及统计损伤本构模型的建立 2.4.2 本构模型参数确定 2.4.3 本构模型的验证和参数分析 第3章 岩石非线性蠕变本构模型研究 3.1 概述 3.2 大理岩剪切蠕变试验 3.2.1 大理岩泥夹层结构面剪切蠕变试验 3.2.2 大理岩硬性结构面剪切蠕变试验 3.3 岩石非线性蠕变损伤本构模型 3.3.1 大理岩泥夹层蠕变损伤本构模型 3.3.2 蠕变损伤本构模型参数反演与验证 3.4 基于分数阶微积分理论的岩石非线性蠕变本构模型 3.4.1 分数阶微积分基本理论 3.4.2 基于分数阶导数的非定常蠕变本构模型 3.4.3 本构模型参数的反演与参数敏感性分析 3.4.4 基于统计损伤的非线性蠕变本构模型 3.4.5 本构模型的验证和分析 3.5 考虑温度效应的岩石非线性蠕变本构模型 3.5.1 基于分数阶导数的温度蠕变本构模型 3.5.2 本构模型的验证与参数分析 第4章 岩石非线性蠕变本构模型的工程应用 4.1 概述 4.2 蠕变本构模型的差分形式 4.3 蠕变本构模型的程序开发与验证 4.4 锦屏深埋洞室的长期稳定性分析 4.4.1 锦屏二级水电站引水隧洞工程概况 4.4.2 深埋洞室长期稳定性数值模拟 第5章 基于图搜索算法的岩石二维裂纹提取和量化方法 5.1 概述 5.2 二维数字图像处理介绍 5.2.1 基本概念 5.2.2 常用图像处理技术与方法 5.3 基于图搜索算法的二维裂纹提取方法