目錄
前言
第1章　引論　1
1.1　災(zāi)變破壞現(xiàn)象與試驗特征　1
1.1.1　自然界與工程中的災(zāi)變破壞　1
1.1.2　試驗中災(zāi)變破壞現(xiàn)象與特征　1
1.2　災(zāi)變破壞宏微觀過程與表現(xiàn)　2
1.2.1　災(zāi)變破壞的宏觀驅(qū)動特征與過程　2
1.2.2　災(zāi)變破壞的微觀過程與局部化現(xiàn)象　6
1.3　災(zāi)變破壞預(yù)測的困難與探索　10
1.3.1　災(zāi)變破壞預(yù)測困難的關(guān)鍵　10
1.3.2　災(zāi)變破壞前兆響應(yīng)趨勢與預(yù)測探索　10
參考文獻　13
第2章　災(zāi)變破壞物理圖像　20
2.1　災(zāi)變破壞轉(zhuǎn)變的能量準則與驅(qū)動響應(yīng)特征　20
2.1.1　災(zāi)變破壞轉(zhuǎn)變的能量準則　20
2.1.2　災(zāi)變破壞轉(zhuǎn)變的驅(qū)動響應(yīng)原理　21
2.1.3　災(zāi)變破壞與漸進式失效　23
2.2　災(zāi)變破壞的非均勻效應(yīng)與局部化效應(yīng)　25
2.2.1　災(zāi)變破壞的非均勻效應(yīng)　25
2.2.2　均勻變形和損傷的失穩(wěn)轉(zhuǎn)變與發(fā)展　29
2.2.3　局部化誘發(fā)災(zāi)變破壞　36
2.2.4　局部區(qū)尺度與災(zāi)變破壞的關(guān)系　42
2.3　多尺度災(zāi)變破壞　47
2.3.1　多尺度災(zāi)變破壞模型　47
2.3.2　多尺度災(zāi)變破壞過程的數(shù)值計算　48
2.3.3　多尺度災(zāi)變破壞過程與特征　50
2.3.4　多尺度災(zāi)變破壞的機理　51
參考文獻　53
第3章　災(zāi)變破壞非線性動力學過程與斑圖演化　57
3.1　控制邊界位移單調(diào)加載試驗中的災(zāi)變破壞過程　57
3.1.1　試驗?zāi)�擬與驅(qū)動響應(yīng)原理　57
3.1.2　災(zāi)變破壞過程與驅(qū)動響應(yīng)演化特征　58
3.2　恒力與恒位移加載災(zāi)變破壞　60
3.2.1　試驗?zāi)�擬背景　60
3.2.2　監(jiān)測信號演化過程與特征　60
3.3　穩(wěn)定階段發(fā)展與災(zāi)變破壞的關(guān)聯(lián)　65
3.3.1　災(zāi)變破壞脆性參數(shù)　65
3.3.2　穩(wěn)定階段與災(zāi)變破壞時間的關(guān)系　67
3.4　災(zāi)變破壞的斑圖演化　69
3.4.1　表面變形場斑圖的非均勻演變特征　69
3.4.2　表面變形場斑圖演變的跨尺度統(tǒng)計特征　72
3.5　變形局部化及發(fā)展特征　77
3.5.1　變形局部化成核與發(fā)展　77
3.5.2　局部化區(qū)競爭演化典型模式　79
3.5.3　局部化區(qū)尺度與發(fā)展　80
3.5.4　非破裂區(qū)的高應(yīng)變區(qū)發(fā)展特征與巖石微裂紋觀測　82
3.6　基于局部化區(qū)尺度的描述與預(yù)測檢驗　86
3.6.1　基于整體平均場對單軸加載下巖石試樣的宏觀災(zāi)變破壞點的預(yù)測　86
3.6.2　基于局部平均場對試樣力學行為的描述與預(yù)測檢驗　91
參考文獻　93
第4章　災(zāi)變破壞臨災(zāi)冪律奇異性前兆趨勢　97
4.1　臨界冪律奇異性加速前兆的理論基礎(chǔ)　97
4.1.1　響應(yīng)函數(shù)與奇異性前兆　97
4.1.2　冪律奇異性前兆的理論結(jié)果　98
4.1.3　冪律奇異性前兆的數(shù)值計算結(jié)果　99
4.2　冪律奇異性前兆的試驗與實地監(jiān)測結(jié)果　101
4.2.1　控制邊界位移單調(diào)加載時的前兆冪律加速過程　101
4.2.2　脆性蠕變破壞的前兆冪律加速過程　103
4.2.3　脆性蠕變應(yīng)力松弛破壞的前兆冪律加速過程　104
4.3　加速破壞演變率及其加速度的近似前兆關(guān)系　106
4.3.1　近似前兆關(guān)系的數(shù)學表達與特征　106
4.3.2　加速破壞演變率及其加速度前兆趨勢的時間區(qū)間　107
4.4　時間相關(guān)破壞過程及其冪律奇異性前兆的理論模型　110
4.4.1　蠕變應(yīng)力松弛破壞模型及其冪律奇異性前兆　110
4.4.2　彈性黏性松弛破壞模型及其冪律奇異性前兆　114
4.5　多尺度災(zāi)變破壞前兆事件構(gòu)成及其前兆特征　117
4.5.1　多尺度災(zāi)變破壞響應(yīng)聚集量演化特征　117
4.5.2　多尺度災(zāi)變破壞冪律奇異性加速前兆及其事件構(gòu)成　118
參考文獻　119
第5章　加速破壞冪律奇異性指數(shù)取值與物理原理　123
5.1　加速破壞冪律奇異性指數(shù)測量值　123
5.2　前兆冪律奇異性指數(shù)取值范圍與控制條件　125
5.2.1　加速破壞的多尺度連續(xù)損傷力學模型　125
5.2.2　均勻分布時臨界冪律奇異性及冪指數(shù)取值　129
5.2.3　Weibull分布時臨界冪律奇異性及冪指數(shù)取值　131
5.2.4　加速破壞臨界冪律奇異性及冪指數(shù)的一般推導　134
5.2.5　冪律奇異性指數(shù)取值的說明與討論　141
5.3　冪律奇異指數(shù)與應(yīng)力重分布尺度的關(guān)系　142
參考文獻　146
第6章　臨災(zāi)預(yù)測方法　149
6.1　冪律奇異性指數(shù)不確定帶來的預(yù)測挑戰(zhàn)　149
6.2　單參數(shù)前兆與預(yù)測　150
6.2.1　理論原理　150
6.2.2　單參數(shù)前兆的試驗校驗　154
6.2.3　基于單參數(shù)前兆預(yù)測方法與預(yù)測檢驗　155
6.3　預(yù)估冪律奇異性指數(shù)預(yù)測破壞時間　159
6.3.1　預(yù)測處理方法　159
6.3.2　預(yù)測檢驗與影響因素　161
6.4　折算指數(shù)法預(yù)測破壞時間　163
6.4.1　預(yù)測處理方法　163
6.4.2　預(yù)測過程與效果　166
6.5　直接擬合法預(yù)測破壞時間　168
參考文獻　170