纤维增强尾砂胶结材料损伤破坏特性

目录前言1 绪论11.1 尾砂胶结材料研究背景及意义21.1.1 尾砂胶结材料研究背景21.1.2 尾砂胶结材料研究意义31.2 尾砂胶结材料研究现状51.2.1 纤维增强尾砂胶结材料51.2.2 尾砂胶结材料力学性能71.2.3 尾砂胶结材料破坏机制81.2.4 尾砂胶结材料损伤特性91.3 声发射技术在尾砂胶结材料中的应用101.4 数字图像相关技术在尾砂胶结材料中的应用11参考文献122 纤维增强尾砂胶结材料力学特性及能量演化特征182.1 纤维增强尾砂胶结材料试验192.1.1 试验材料192.1.2 试样制备232.1.3 试验设备及过程252.2 不同纤维作用下尾砂胶结材料力学特性262.2.1 强度规律262.2.2 破坏机制272.2.3 韧性机理302.2.4 比能特征332.3 不同灰砂比聚丙烯腈纤维增强尾砂胶结材料能量耗散372.3.1 能量耗散机理372.3.2 能量耗散特征392.4 不同灰砂比玻璃纤维增强尾砂胶结材料能量演化特征412.4.1 能量演化规律412.4.2 能量分布规律44参考文献463 不同灰砂比纤维增强尾砂胶结材料初始微观结构493.1 扫描电镜和核磁共振试验503.1.1 扫描电镜和核磁共振设备503.1.2 横向弛豫时间513.2 不同灰砂比聚丙烯腈纤维增强尾砂胶结材料微观结构523.2.1 微观结构特征523.2.2 初始孔隙分布规律543.3 不同灰砂比玻璃纤维增强尾砂胶结材料微观孔隙特征583.3.1 孔隙分布特征583.3.2 孔隙分形特征61参考文献684 尾砂胶结材料细观破坏机理及声发射特性704.1 纤维增强尾砂胶结材料声发射试验714.1.1 声发射设备714.1.2 声发射程序714.2 声发射参数选取724.3 不同纤维作用下尾砂胶结材料的声发射特性744.3.1 不同纤维增强尾砂胶结材料声发射特征744.3.2 不同纤维增强尾砂胶结材料损伤变量与比能演化774.4 不同灰砂比聚丙烯腈纤维增强尾砂胶结材料声发射特性784.4.1 聚丙烯腈纤维增强尾砂胶结材料声发射特征784.4.2 灰砂比对尾砂胶结材料声发射特性的影响834.5 不同灰砂比玻璃纤维增强尾砂胶结材料的声发射特性844.5.1 玻璃纤维增强尾砂胶结材料声发射时序演化特征844.5.2 玻璃纤维增强尾砂胶结材料声发射分形特征91参考文献985 纤维增强尾砂胶结材料空间定位损伤演化过程1005.1 不同纤维作用下尾砂胶结材料声发射参数特性1015.1.1 声发射能量计数时序演化特征1015.1.2 能量计数特性及损伤模式1045.2 不同纤维作用下尾砂胶结材料声发射定位空间损伤演化1065.2.1 声发射定位原理1065.2.2 声发射定位损伤演化1095.2.3 声发射b值特征112参考文献1156 基于分形维数和b值的尾砂胶结材料破裂演化1186.1 分形理论和声发射b值1196.1.1 分形维数基本概念1196.1.2 分形维数计算方法1206.1.3 声发射b值基本概念1216.1.4 声发射b值计算方法1216.2 不同纤维作用下尾砂胶结材料关联维数和b值计算1226.2.1 关联维数及相空间维数的确定1226.2.2 振幅和RA值分形特征的确定1236.2.3 关联维数和b值计算结果1256.2.4 裂纹演化规律129参考文献1307 单轴压缩作用下纤维增强尾砂胶结材料裂纹分类1347.1 基于RA-AF分析的尾砂胶结材料裂纹模式识别1367.1.1 裂纹常规分类1367.1.2 无纤维尾砂胶结材料声发射参数RA-AF规律1377.1.3 纤维增强尾砂胶结材料声发射参数RA-AF规律1387.2 基于高斯混合模型的尾砂胶结材料裂纹分类1407.2.1 高斯混合模型1407.2.2 期望*大化算法1417.2.3 移动平均滤波法1447.2.4 GMM运算结果及规律145参考文献1528 纤维增强尾砂胶结材料表面损伤演化特征1558.1 数字图像相关技术基本原理和计算1568.2 数字图像相关技术测试1578.2.1 数字图像相关技术系统1578.2.2 数字图像相关技术程序1578.3 不同灰砂比聚丙烯腈纤维增强尾砂胶结材料宏观破坏1588.3.1 单轴压缩下尾砂胶结材料宏观破坏特征1588.3.2 尾砂胶结材料表面裂隙监测点横向位移变化1608.3.3 聚丙烯腈纤维增强尾砂胶结材料表面应变云图特征1628.4 不同灰砂比玻璃纤维增强尾砂胶结材料表面损伤演化1658.4.1 玻璃纤维增强尾砂胶结材料表面应变云图特征1658.4.2 尾砂胶结材料表面监测点位移变化171参考文献1769 不同纤维作用下尾砂胶结材料损伤特征及模型1779.1 损伤变量的定义1789.2 不同纤维作用下尾砂胶结材料损伤本构模型1809.2.1 纤维增强尾砂胶结材料损伤本构模型1809.2.2 理论模型*线与试验*线1829.2.3 纤维增强尾砂胶结材料损伤发展*线1849.3 声发射累计振铃计数与损伤本构模型的耦合关系1859.3.1 声发射累计振铃计数与应变的耦合关系1859.3.2 声发射累计振铃计数与应力的耦合关系1869.3.3 耦合关系模型验证1879.4 声发射累计能量与损伤变量的关系1899.4.1 考虑损伤能量耗散率的修正损伤本构模型1899.4.2 损伤变量与应变的关系*线1919.4.3 声发射累计能量与损伤变量的关系*线193参考文献19510 不同灰砂比尾砂胶结材料损伤特征及模型19810.1 不同灰砂比尾砂胶结材料损伤模型建立19910.1.1 传统损伤本构模型推导19910.1.2 传统损伤本构模型修正20110.1.3 声发射参数与损伤本构模型的耦合关系模型20410.2 不同灰砂比尾砂胶结材料损伤模型验证20710.2.1 传统损伤本构模型验证20710.2.2 修正损伤本构模型验证21010.2.3 声发射参数与损伤本构模型的耦合关系验证21110.3 不同灰砂比尾砂胶结材料损伤模型讨论21410.3.1 模型参数影响21410.3.2 损伤演化特征218参考文献22011 单轴压缩下不同纤维增强尾砂胶结材料数值模拟22111.1 不同纤维增强尾砂胶结材料数值模型22111.1.1 模型尺寸及网格划分22211.1.2 模型材料参数22211.1.3 模型本构关系的选择及加载方式22311.1.4 单轴数值模型22311.2 单轴压缩下纤维增强尾砂胶结材料数值模拟结果22411.2.1 单轴压缩过程中应力分布特征22411.2.2 单轴压缩过程中加载方向位移变化22811.2.3 单轴压缩过程中塑性区分布22911.2.4 单轴压缩过程中位移-应力*线230参考文献231