《顆粒流與巖石力學(xué)行為研究》從多尺度、多條件和多維度的視角，系統(tǒng)介紹了顆粒離散元方法在巖石力學(xué)、巖土工程、采礦工程等相關(guān)領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論及工程應(yīng)用等內(nèi)容。《顆粒流與巖石力學(xué)行為研究》共8章，包括顆粒離散元基本概念及其在巖土工程中的應(yīng)用概述、PFC軟件基礎(chǔ)理論與細(xì)觀力學(xué)參數(shù)確定方法、等效巖體技術(shù)、巖石破裂過程聲發(fā)射模擬技術(shù)、脆性巖石力學(xué)特性模擬方法、應(yīng)力波及破裂源定位模擬方法、巖土工程穩(wěn)定性連續(xù)離散耦合模擬方法、散體礦巖放礦模擬方法等。
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目錄
《巖石力學(xué)與工程研究著作叢書》序
《巖石力學(xué)與工程研究著作叢書》編者的話
前言
第1章離散單元法及其應(yīng)用概述1
1.1離散單元法簡述1
1.2離散元顆粒流理論及PFC軟件簡述3
1.3PFC軟件在巖土工程領(lǐng)域的應(yīng)用4
1.3.1巖石力學(xué)基礎(chǔ)理論研究4
1.3.2土力學(xué)基礎(chǔ)理論研究5
1.3.3工程應(yīng)用研究6
參考文獻(xiàn)7
第2章PFC軟件基礎(chǔ)理論與細(xì)觀力學(xué)參數(shù)確定方法11
2.1理論基礎(chǔ)11
2.1.1基本假設(shè)11
2.1.2計算過程12
2.1.3基本運(yùn)動方程13
2.1.4接觸本構(gòu)模型14
2.1.5能量損耗機(jī)理19
2.1.6FISH語言20
2.2數(shù)值模型細(xì)觀參數(shù)確定方法21
2.2.1材料宏細(xì)觀參數(shù)的關(guān)聯(lián)性22
2.2.2傳統(tǒng)細(xì)觀參數(shù)調(diào)試過程22
2.2.3細(xì)觀參數(shù)調(diào)試新方法探索23
參考文獻(xiàn)24
第3章等效巖體技術(shù)26
3.1概述26
3.2理論基礎(chǔ)28
3.2.1黏結(jié)顆粒體模型29
3.2.2光滑節(jié)理模型29
3.3適用性驗證31
3.4應(yīng)用案例36
3.4.1白云鄂博鐵礦邊坡巖體力學(xué)參數(shù)確定36
3.4.2斷續(xù)節(jié)理巖質(zhì)邊坡破壞細(xì)觀機(jī)制48
3.5本章小結(jié)55
參考文獻(xiàn)56
第4章巖石破裂過程聲發(fā)射模擬技術(shù)57
4.1概述57
4.2理論基礎(chǔ)58
4.2.1矩張量基本理論58
4.2.2聲發(fā)射模擬方法63
4.3應(yīng)用案例66
4.3.1巖石破裂過程中聲發(fā)射特性分析66
4.3.2基于矩張量的完整巖石破裂機(jī)理70
4.4本章小結(jié)81
參考文獻(xiàn)81
第5章脆性巖石力學(xué)特性模擬方法84
5.1脆性巖石力學(xué)特性和現(xiàn)象84
5.2經(jīng)典黏結(jié)顆粒體模型及其不足85
5.3等效晶質(zhì)模型及其應(yīng)用88
5.3.1等效晶質(zhì)模型構(gòu)建88
5.3.2試驗驗證92
5.4平節(jié)理模型及其應(yīng)用97
5.4.1平節(jié)理模型的特點97
5.4.2單軸拉伸和三軸壓縮試驗101
5.4.3巴西試驗116
5.4.4巖芯餅化試驗(標(biāo)準(zhǔn)BPM)137
5.5本章小結(jié)147
參考文獻(xiàn)148
第6章應(yīng)力波及破裂源定位模擬方法154
6.1概述154
6.2應(yīng)力波模擬方法155
6.2.1應(yīng)力波模擬影響要素及特征分析155
6.2.2應(yīng)力波波陣面及場源效應(yīng)分析166
6.3二維聲發(fā)射震源定位數(shù)值試驗174
6.3.1非測速定位方法及其改進(jìn)174
6.3.2非測速條件下震源定位試驗179
6.3.3震源定位顆粒流模擬分析187
6.4本章小結(jié)195
參考文獻(xiàn)195
第7章連續(xù)-離散耦合模擬方法198
7.1概述198
7.2連續(xù)-離散耦合數(shù)值方法基本原理198
7.2.1連續(xù)-離散耦合計算基本理論198
7.2.2直接耦合法耦合邊界相互作用原理199
7.2.3緩沖耦合法耦合計算原理202
7.3工程案例206
7.3.1巷道圍巖變形破壞機(jī)理206
7.3.2邊坡工程穩(wěn)定性222
7.3.3公路拓寬路基變形及換填處治232
7.3.4尾礦壩邊坡破壞機(jī)理241
7.4本章小結(jié)249
參考文獻(xiàn)250
第8章散體礦巖放礦模擬方法252
8.1概述252
8.2放礦理論253
8.2.1橢球體放礦理論254
8.2.2隨機(jī)介質(zhì)放礦理論255
8.2.3其他放礦理論257
8.3基于球形顆粒的放礦模擬259
8.3.1放礦模型的適用性與可靠性259
8.3.2復(fù)雜邊界條件下散體礦巖流動特性262
8.3.3多放礦口條件下散體礦巖流動特性267
8.3.4崩礦步距優(yōu)化276
8.4基于非球形顆粒的放礦模擬280
8.4.1散體礦巖二次破裂問題概述280
8.4.2基于花生模型的單口放礦數(shù)值模擬281
8.4.3基于不規(guī)則顆粒簇模型的單口放礦數(shù)值模擬285
8.5本章小結(jié)291
參考文獻(xiàn)292
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