本書從六個(gè)方面闡釋災(zāi)變破壞的物理圖像與災(zāi)變破壞預(yù)測(cè)的物理前兆過(guò)程。主要內(nèi)容包括：災(zāi)變破壞特征及其研究進(jìn)展；災(zāi)變破壞的基本概念、物理機(jī)理與理論模型、局部化效應(yīng)與災(zāi)變破壞的多尺度特征；災(zāi)變破壞過(guò)程的非線性動(dòng)力學(xué)過(guò)程、斑圖演化特征和跨尺度統(tǒng)計(jì)演變特征；災(zāi)變破壞觸發(fā)的驅(qū)動(dòng)響應(yīng)原理、災(zāi)變破壞前兆過(guò)程及理論解釋、災(zāi)變破壞的多尺度演變過(guò)程和前兆事件的構(gòu)成特征；災(zāi)變破壞臨界參數(shù)取值特征與物理控制因素；災(zāi)變破壞短臨期預(yù)測(cè)處理方法與預(yù)測(cè)檢驗(yàn)效果。
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目錄
前言
第1章 引論 1
1.1 災(zāi)變破壞現(xiàn)象與試驗(yàn)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(yàn)中災(zāi)變破壞現(xiàn)象與特征 1
1.2 災(zāi)變破壞宏微觀過(guò)程與表現(xiàn) 2
1.2.1 災(zāi)變破壞的宏觀驅(qū)動(dòng)特征與過(guò)程 2
1.2.2 災(zāi)變破壞的微觀過(guò)程與局部化現(xiàn)象 6
1.3 災(zāi)變破壞預(yù)測(cè)的困難與探索 10
1.3.1 災(zāi)變破壞預(yù)測(cè)困難的關(guān)鍵 10
1.3.2 災(zāi)變破壞前兆響應(yīng)趨勢(shì)與預(yù)測(cè)探索 10
參考文獻(xiàn) 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(zhǔn)則與驅(qū)動(dòng)響應(yīng)特征 20
2.1.1 災(zāi)變破壞轉(zhuǎn)變的能量準(zhǔn)則 20
2.1.2 災(zāi)變破壞轉(zhuǎn)變的驅(qū)動(dòng)響應(yīng)原理 21
2.1.3 災(zāi)變破壞與漸進(jìn)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(guò)程的數(shù)值計(jì)算 48
2.3.3 多尺度災(zāi)變破壞過(guò)程與特征 50
2.3.4 多尺度災(zāi)變破壞的機(jī)理 51
參考文獻(xiàn) 53
第3章 災(zāi)變破壞非線性動(dòng)力學(xué)過(guò)程與斑圖演化 57
3.1 控制邊界位移單調(diào)加載試驗(yàn)中的災(zāi)變破壞過(guò)程 57
3.1.1 試驗(yàn)?zāi)M與驅(qū)動(dòng)響應(yīng)原理 57
3.1.2 災(zāi)變破壞過(guò)程與驅(qū)動(dòng)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(yàn)?zāi)M背景 60
3.2.2 監(jiān)測(cè)信號(hào)演化過(guò)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(shí)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(chǎng)斑圖的非均勻演變特征 69
3.4.2 表面變形場(chǎng)斑圖演變的跨尺度統(tǒng)計(jì)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(jìng)爭(zhēng)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(cè) 82
3.6 基于局部化區(qū)尺度的描述與預(yù)測(cè)檢驗(yàn) 86
3.6.1 基于整體平均場(chǎng)對(duì)單軸加載下巖石試樣的宏觀災(zāi)變破壞點(diǎn)的預(yù)測(cè) 86
3.6.2 基于局部平均場(chǎng)對(duì)試樣力學(xué)行為的描述與預(yù)測(cè)檢驗(yàn) 91
參考文獻(xiàn) 93
第4章 災(zāi)變破壞臨災(zāi)冪律奇異性前兆趨勢(shì) 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(jì)算結(jié)果 99
4.2 冪律奇異性前兆的試驗(yàn)與實(shí)地監(jiān)測(cè)結(jié)果 101
4.2.1 控制邊界位移單調(diào)加載時(shí)的前兆冪律加速過(guò)程 101
4.2.2 脆性蠕變破壞的前兆冪律加速過(guò)程 103
4.2.3 脆性蠕變應(yīng)力松弛破壞的前兆冪律加速過(guò)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(xué)表達(dá)與特征 106
4.3.2 加速破壞演變率及其加速度前兆趨勢(shì)的時(shí)間區(qū)間 107
4.4 時(shí)間相關(guān)破壞過(guò)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(xiàn) 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(cè)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(xué)模型 125
5.2.2 均勻分布時(shí)臨界冪律奇異性及冪指數(shù)取值 129
5.2.3 Weibull分布時(shí)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(dǎo) 134
5.2.5 冪律奇異性指數(shù)取值的說(shuō)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(xiàn) 146
第6章 臨災(zāi)預(yù)測(cè)方法 149
6.1 冪律奇異性指數(shù)不確定帶來(lái)的預(yù)測(cè)挑戰(zhàn) 149
6.2 單參數(shù)前兆與預(yù)測(cè) 150
6.2.1 理論原理 150
6.2.2 單參數(shù)前兆的試驗(yàn)校驗(yàn) 154
6.2.3 基于單參數(shù)前兆預(yù)測(cè)方法與預(yù)測(cè)檢驗(yàn) 155
6.3 預(yù)估冪律奇異性指數(shù)預(yù)測(cè)破壞時(shí)間 159
6.3.1 預(yù)測(cè)處理方法 159
6.3.2 預(yù)測(cè)檢驗(yàn)與影響因素 161
6.4 折算指數(shù)法預(yù)測(cè)破壞時(shí)間 163
6.4.1 預(yù)測(cè)處理方法 163
6.4.2 預(yù)測(cè)過(guò)程與效果 166
6.5 直接擬合法預(yù)測(cè)破壞時(shí)間 168
參考文獻(xiàn) 170
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