书籍详情
边坡泥化夹层渐进损伤宏细观机理研究
作者：胡启军，何乐平，辜钰程 著
出版社：科学出版社
出版时间：2021-11-01
ISBN：9787030675224
定价：¥69.00
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内容简介
《边坡泥化夹层渐进损伤宏细观机理研究》基于数字图像处理技术，实现了泥化夹层宏细观组构特征的量化表征；提出了泥化夹层复杂多相结构简化方法，实现了微细观结构“多相→二相”的有效转化，获得了基于细观结构特征的泥化夹层代表性体积单元；基于复合材料细观力学理论，提出了基于有限元与离散元的泥化夹层细观力学模型构建方法；结合CT扫描、扫描电子显微镜、图像处理等技术，揭示了复杂环境下泥化夹层宏细观结构渐进损伤演化规律，阐明了泥化夹层宏细观损伤的关联机制，为露天矿山及边坡工程的安全治理提供了一定的理论支撑。
作者简介
暂缺《边坡泥化夹层渐进损伤宏细观机理研究》作者简介
目录
目录
第一章 绪论 1
1.1 问题的提出 1
1.2 国内外研究现状 2
1.2.1 岩土体微观结构参数的研究现状 2
1.2.2 岩土体细观力学研究现状 5
1.2.3 岩土体宏细观损伤的研究现状 7
1.2.4 岩土体损伤力学研究现状 9
1.3 存在的问题及解决办法 11
1.4 本书主要研究内容及技术路线 12
1.4.1 主要研究内容 12
1.4.2 技术路线 13
第二章 泥化夹层微细观组构量化表征方法 15
2.1 泥化夹层微细观图像采集 15
2.2 泥化夹层微细观组构特征的识别 16
2.2.1 图像区域增强算法 17
2.2.2 图像形态学 20
2.3 泥化夹层微细观组构特征的量化 25
2.4 工程实例 27
2.4.1 泥化夹层微细观形貌的获取 27
2.4.2 泥化夹层组构参数量化分析 29
2.5 本章小结 35
第三章 基于结构“聚类-融合-简化”的泥化夹层细观力学有限元模型 36
3.1 细观结构聚类融合 36
3.1.1 泥化夹层细观组构聚类 36
3.1.2 泥化夹层细观组构的重构优化 39
3.2 细观结构等效简化方法 41
3.2.1 简化原则的定义 41
3.2.2 组构简化 42
3.3 基质体力学参数的获取 43
3.3.1 变形模量的获取 43
3.3.2 泊松比的计算方法 43
3.3.3 弹性模量的确定 43
3.4 细观力学参数反分析 44
3.4.1 Mori-Tanaka方法 44
3.4.2 复合材料有效弹模的推导 45
3.4.3 泥化夹层有效弹模、泊松比的反算 46
3.5 工程实例 47
3.5.1 泥化夹层细观参数的获取 47
3.5.2 红层泥化夹层破坏准则的选取 50
3.5.3 泥化夹层细观力学模型的构建 51
3.5.4 泥化夹层峰值压缩强度 52
3.5.5 泥化夹层峰值剪切强度 54
3.6 本章小结 54
第四章 基于离散元的泥化夹层细观力学模型 56
4.1 基于结构简化的泥化夹层颗粒流初始模型 56
4.1.1 基于颗粒流的泥化夹层本构模型 56
4.1.2 颗粒集合的生成 57
4.1.3 初始参数的选取 58
4.1.4 伺服机制及试样固结 58
4.1.5 泥化夹层细观参数敏感性分析 59
4.2 基于散斑仪的泥化夹层细观力学参数标定试验 60
4.2.1 泥化夹层破坏准则 60
4.2.2 泥化夹层室内单轴压缩试验 61
4.3 泥化夹层细观力学参数标定 63
4.3.1 颗粒刚度的确定 64
4.3.2 颗粒间摩擦系数及接触黏结强度的确定 65
4.3.3 加载速率的确定 65
4.4 工程实例 65
4.4.1 泥化夹层颗粒流数值模型的建立 65
4.4.2 泥化夹层数值模型验证 66
4.4.3 泥化夹层峰残强度特征值评价 67
4.4.4 应变软化过程中塑性变形机制分析 68
4.5 本章小结 69
第五章 泥化夹层宏细观损伤特征量化表征方法 70
5.1 泥化夹层表层宏观裂隙损伤识别量化方法 70
5.1.1 宏观损伤图像处理 70
5.1.2 裂隙桥接与杂点去除 72
5.1.3 裂隙特征提取 73
5.1.4 裂隙的量化 75
5.2 泥化夹层表层细观孔隙损伤识别量化方法 76
5.2.1 原位微孔隙损伤图像的获取 76
5.2.2 表层微孔隙损伤的识别量化 76
5.3 泥化夹层内部细观损伤动态识别方法 77
5.3.1 CT扫描技术 77
5.3.2 泥化夹层内部损伤识别 78
5.4 本章小结 79
第六章 泥化夹层损伤与宏观力学行为关联研究 80
6.1 三向受力下泥化夹层内部损伤动态演化识别 80
6.1.1 取样点工程地质特征 80
6.1.2 泥化夹层CT-三轴剪切试验 81
6.1.3 三向受力下泥化夹层内部损伤过程 82
6.2 三向受力下泥化夹层损伤演化方程 85
6.2.1 应变等价原理 85
6.2.2 泥化夹层损伤变量的定义与提取 87
6.2.3 泥化夹层损伤演化方程 88
6.3 干湿循环下泥化夹层宏细观损伤量化表征 90
6.3.1 干湿循环试验方案 90
6.3.2 干湿循环下泥化夹层宏细观损伤参数 91
6.4 干湿循环下泥化夹层宏细观损伤关联机制 94
6.4.1 宏细观损伤的关系 94
6.4.2 宏细观损伤与力学特性的关联 97
6.5 本章小结 98
参考文献 100
第一章 绪论 1
1.1 问题的提出 1
1.2 国内外研究现状 2
1.2.1 岩土体微观结构参数的研究现状 2
1.2.2 岩土体细观力学研究现状 5
1.2.3 岩土体宏细观损伤的研究现状 7
1.2.4 岩土体损伤力学研究现状 9
1.3 存在的问题及解决办法 11
1.4 本书主要研究内容及技术路线 12
1.4.1 主要研究内容 12
1.4.2 技术路线 13
第二章 泥化夹层微细观组构量化表征方法 15
2.1 泥化夹层微细观图像采集 15
2.2 泥化夹层微细观组构特征的识别 16
2.2.1 图像区域增强算法 17
2.2.2 图像形态学 20
2.3 泥化夹层微细观组构特征的量化 25
2.4 工程实例 27
2.4.1 泥化夹层微细观形貌的获取 27
2.4.2 泥化夹层组构参数量化分析 29
2.5 本章小结 35
第三章 基于结构“聚类-融合-简化”的泥化夹层细观力学有限元模型 36
3.1 细观结构聚类融合 36
3.1.1 泥化夹层细观组构聚类 36
3.1.2 泥化夹层细观组构的重构优化 39
3.2 细观结构等效简化方法 41
3.2.1 简化原则的定义 41
3.2.2 组构简化 42
3.3 基质体力学参数的获取 43
3.3.1 变形模量的获取 43
3.3.2 泊松比的计算方法 43
3.3.3 弹性模量的确定 43
3.4 细观力学参数反分析 44
3.4.1 Mori-Tanaka方法 44
3.4.2 复合材料有效弹模的推导 45
3.4.3 泥化夹层有效弹模、泊松比的反算 46
3.5 工程实例 47
3.5.1 泥化夹层细观参数的获取 47
3.5.2 红层泥化夹层破坏准则的选取 50
3.5.3 泥化夹层细观力学模型的构建 51
3.5.4 泥化夹层峰值压缩强度 52
3.5.5 泥化夹层峰值剪切强度 54
3.6 本章小结 54
第四章 基于离散元的泥化夹层细观力学模型 56
4.1 基于结构简化的泥化夹层颗粒流初始模型 56
4.1.1 基于颗粒流的泥化夹层本构模型 56
4.1.2 颗粒集合的生成 57
4.1.3 初始参数的选取 58
4.1.4 伺服机制及试样固结 58
4.1.5 泥化夹层细观参数敏感性分析 59
4.2 基于散斑仪的泥化夹层细观力学参数标定试验 60
4.2.1 泥化夹层破坏准则 60
4.2.2 泥化夹层室内单轴压缩试验 61
4.3 泥化夹层细观力学参数标定 63
4.3.1 颗粒刚度的确定 64
4.3.2 颗粒间摩擦系数及接触黏结强度的确定 65
4.3.3 加载速率的确定 65
4.4 工程实例 65
4.4.1 泥化夹层颗粒流数值模型的建立 65
4.4.2 泥化夹层数值模型验证 66
4.4.3 泥化夹层峰残强度特征值评价 67
4.4.4 应变软化过程中塑性变形机制分析 68
4.5 本章小结 69
第五章 泥化夹层宏细观损伤特征量化表征方法 70
5.1 泥化夹层表层宏观裂隙损伤识别量化方法 70
5.1.1 宏观损伤图像处理 70
5.1.2 裂隙桥接与杂点去除 72
5.1.3 裂隙特征提取 73
5.1.4 裂隙的量化 75
5.2 泥化夹层表层细观孔隙损伤识别量化方法 76
5.2.1 原位微孔隙损伤图像的获取 76
5.2.2 表层微孔隙损伤的识别量化 76
5.3 泥化夹层内部细观损伤动态识别方法 77
5.3.1 CT扫描技术 77
5.3.2 泥化夹层内部损伤识别 78
5.4 本章小结 79
第六章 泥化夹层损伤与宏观力学行为关联研究 80
6.1 三向受力下泥化夹层内部损伤动态演化识别 80
6.1.1 取样点工程地质特征 80
6.1.2 泥化夹层CT-三轴剪切试验 81
6.1.3 三向受力下泥化夹层内部损伤过程 82
6.2 三向受力下泥化夹层损伤演化方程 85
6.2.1 应变等价原理 85
6.2.2 泥化夹层损伤变量的定义与提取 87
6.2.3 泥化夹层损伤演化方程 88
6.3 干湿循环下泥化夹层宏细观损伤量化表征 90
6.3.1 干湿循环试验方案 90
6.3.2 干湿循环下泥化夹层宏细观损伤参数 91
6.4 干湿循环下泥化夹层宏细观损伤关联机制 94
6.4.1 宏细观损伤的关系 94
6.4.2 宏细观损伤与力学特性的关联 97
6.5 本章小结 98
参考文献 100
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