Акустоэмиссионный эффект памяти в горных породах

Акустоэмиссионный эффект памяти в горных породах

Введение

 

Глава 1. Общая характеристика эффектов памяти в горных породах
1.1. Сущность эффектов памяти и их основные закономерности 
1.1.1. Акустоэмиссионный эффект памяти (эффект Кайзера)
1.1.2. Электромагнитный эмиссионный эффект памяти 
1.1.3. Деформационный эффект памяти 
1.1.4. Магнитные эффекты памяти
1.1.5. Поляризационные эффекты памяти
1.1.6. Ультразвуковой эффект памяти
1.1.7. Электрический эффект памяти 
1.1.8. Фрактоэмиссионный эффект памяти 
1.2. Принципиальные возможности и проблемы практического использования эффектов памяти горных пород о механических напряжениях
1.3. Характеристика предшествующих исследований в области теоретических моделей и численного моделирования эффектов памяти в горных породах 
1.3.1. Феноменологические модели эффектов памяти в горных породах
1.3.2. Теоретические модели эффектов памяти, основанные на наблюдаемых физических механизмах разрушения

Глава 2. Трехмерные теоретические модели формирования памяти о механических напряжениях в хрупких и пластичных горных породах 
2.1. Анализ механизмов и моделей трещинообразования в хрупких породах 
2.2. Трехмерная теоретическая модель трещинообразования и формирования памяти в породах с нулевым коэффициентом трения между берегами трещин 
2.3. Трехмерная теоретическая модель трещинообразования и формирования памяти в породах с ненулевым коэффициентом трения между берегами трещин 
2.3.1. Случай трехосного осесимметричного нагружения в первом цикле 
2.3.2. Случай трехосного неравнокомпонентного нагружения в первом цикле 
2.3.3. Случай трехосного осесимметричного нагружения в первом и втором циклах 
2.4. Теоретическое исследование влияния промежуточного главного напряжения σI2 на возобновление роста изолированной трещины при последующем одноосном нагружении 
2.5. Объяснение закономерностей влияния помеховых факторов на сохранность памяти о механических напряжениях 
2.6. Ограничения модели
2.7. Теоретический анализ формирования памяти в пластичной горной породе в отсутствие роста трещин

Глава 3. Численное моделирование формирования памяти о механических напряжениях в условиях сложного нагружения 
3.1. Постановка компьютерных экспериментов
3.2. Трехмерное моделирование формирования и проявления памяти в породах с нулевым трением между берегами трещин 
3.2.1. Результаты моделирования для пород с хаотической трещиноватостью 
3.2.2. Результаты моделирования для пород с ориентированной трещиноватостью 
3.2.3. Результаты моделирования для пород с комбинированной трещиноватостью 
3.2.4. Обсуждение результатов моделирования для пород с нулевым трением между берегами трещин 
3.2.5. Закономерности эффектов памяти, установленные при моделировании в случае отсутствия трения между берегами трещин 
3.3. Трехмерное моделирование формирования и проявления памяти в породах с ненулевым трением между берегами трещин 3.3.1. Одноосное или трехосное осесимметричное нагружение в I цикле и одноосное нагружение во II цикле 
3.3.2. Трехосное осесимметричное сжатие в I цикле; трехосное осесимметричное пропорциональное нагружение во II цикле 
3.3.3. Трехосное неравнокомпонентное сжатие в I цикле; одноосное сжатие во II цикле в направлении σ1 первого цикла 
3.3.4. Обсуждение результатов моделирования для пород с ненулевым трением между берегами трещин 
3.3.5. Закономерности эффектов памяти, установленные при моделировании в случае ненулевого трения между берегами трещин
3.4. Устойчивость результатов моделирования

Глава 4. Экспериментальное исследование эффектов памяти в пластичных горных породах при различных режимах нагружения 4.1. Краткое описание образцов каменной соли 
4.2. Описание измерительного комплекса для исследования эффектов памяти в каменной соли 
4.3. Исследование эффектов памяти в каменной соли при циклическом одноосном нагружении с увеличением или уменьшением амплитуды нагрузки
4.4. Исследование эффектов памяти в каменной соли на различных этапах деформирования
4.5. Исследование возможности формирования памяти при гидростатическом нагружении каменной соли 
4.6. Исследование памяти каменной соли о трехосном осесимметричном негидростатическом напряженном состоянии 
4.7. Исследование эффектов памяти в каменной соли в опытах с релаксацией напряжений 
4.8. Исследование формирования памяти в каменной соли в условиях ползучести 
4.9. Исследование влияния фактора времени на сохранность памяти в каменной соли 
4.10. Краткое описание образцов глины Боом 
4.11. Описание измерительного комплекса для исследования эффектов памяти в глине 
4.12. Постановка и результаты экспериментов по исследованию АЭ и эффекта Кайзера в глине 
4.13. Обсуждение результатов экспериментов по исследованию АЭ и эффекта Кайзера в глине
 
Глава 5. Экспериментальное исследование эффектов памяти при нагружении хрупкой горной породы 
5.1. Краткое описание образцов известняка Суани 
5.2. Исследование акустической эмиссии при монотонном нагружении дискообразных образцов вдоль диаметра (один цикл) 
5.3. Эффект Кайзера при циклическом нагружении известняка Суани «бразильским» методом и в режиме одноосного сжатия
5.4. Исследование влияния времени и увлажнения в промежутке между циклами нагружения на эффект Кайзера 
5.5. Исследование влияния соотношения скоростей нагружения в последовательных циклах на проявление эффекта Кайзера 
5.5.1. Постановка и результаты экспериментов 
5.5.2. Обсуждение результатов 
5.6. Исследование влияния изменения направлений главных осей тензора напряжений в последовательных циклах на проявление эффекта Кайзера
5.7. Исследование закономерностей АЭ при одноосном нагружении призматических образцов, выпиленных из предварительно нагруженных дисков

Глава 6. Моделирование трещинообразования при циклическом нагружении горных пород методом разрыва смещений с использованием программного пакета DIGS
6.1. Вводные замечания 
6.2. Основные идеи метода разрыва смещений 
6.3. Моделирование эффекта памяти при циклическом одноосном сжатии образцов горных пород 
6.4. Моделирование эффектов памяти при нагружении по схеме Кармана
6.5. Моделирование эффектов памяти при диаметральном нагружении дискообразных образцов 
6.6. Моделирование микротрещинообразования и эффектов памяти при циклическом диаметральном нагружении дискообразных образцов с поворотом между циклами

Глава 7. Возможности применения эффектов памяти при решении задач геоконтроля 
7.1. Методики оценки вида напряженного состояния, направлений и величин главных напряжений в массиве горных пород на основе эффектов памяти в извлеченных из массива образцах 
7.1.1. Физические предпосылки  и область применения метода 
7.1.2. Требования к образцам 
7.1.3. Оборудование 
7.1.4. Определение направления действия максимального главного напряжения σ1 в  массиве 
7.1.5. Определение направлений действия минимального σ3 и промежуточного σ2 главных напряжений в массиве
7.1.6. Определение типа трехосного напряженного состояния при известном направлении максимального главного напряжения σ1 в массиве 
7.1.7. Определение величины максимального главного напряжения σ1 при осесимметричном напряженном состоянии массива и известном значении σ2 = σ3 
7.1.8. Определение неизвестных величин двух главных напряжений (σ1, σ3) при осесимметричном напряженном состоянии массива 
7.1.9. Определение коэффициента k 
7.1.10. Пример использования акустоэмиссионного и деформационного эффектов памяти для оценки характера напряженного состояния каменной соли в массиве 
7.2. Установление, обоснование и анализ взаимосвязи между эффектами памяти и предвестниками геодинамических явлений в земной коре 
7.2.1. Взаимосвязь между эффектами памяти и предвестниками землетрясений 
7.2.2. Взаимосвязь между эффектами памяти и предвестниками техногенных геодинамических явлений, вызванных ведением горных работ
7.3. Исследование структурных свойств горных пород с использованием эффектов памяти о механических напряжениях 
7.3.1. Оценка общего уровня поврежденности горных пород с использованием эффектов памяти 
7.3.2. Оценка интенсивности процессов залечивания дефектов в горных породах с использованием эффектов памяти

 

Заключение


Список литературы

Ваша корзина
Ваша корзина пуста
Книжные новинки
НОВОСТИ