岩石断裂力学导论pdf电子书版本下载

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第1章 弹性力学基础 1

1.1 应力分析 1

1.2 应变分析 10

1.3 弹性变形过程的热力学 16

1.4 线性弹性 20

1.5 弹性力学的平面问题 28

1.6 弹性介质的应力应变曲线 38

参考文献 39

第2章 线弹性断裂力学（一）——裂纹周围的应力和位移 41

2.1 Griffith的能量平衡理论 41

2.2 柯洛索夫-木斯海里什维里（K-M）应力函数 43

2.3 威斯特嘎德应力函数 45

2.4 裂纹周围的应力和位移 57

参考文献 74

第3章 线弹性断裂力学（二）——应力强度因子、断裂韧性和能量释放率 75

3.1 应力强度因子与断裂韧性 75

3.2 无限大裂纹体中集中力及集中力偶作用时的K 80

3.3 其他一些情况下求应力强度因子 82

3.4 能量释放率及其与应力强度因子间的关系 89

参考文献 98

第4章 二维脆性断裂的破裂判据 99

4.1 引言 99

4.2 最大周向应力理论 99

4.3 应变能密度因子理论 107

4.4 最大能量释放率理论 112

4.5 最大张应力理论 113

4.6 讨论 114

参考文献 114

第5章 非线性断裂力学 115

5.1 引言 115

5.2 微裂纹的演化 116

5.3 裂纹端部塑性区大小的估算及Irwin修正 121

5.4 Dugdale（D-M）模型 126

5.5 Barenblatt内聚力模型 127

5.6 裂纹扩展阻力R和亚临界扩展 129

5.7 裂纹端部张开位移δ(CTOD) 131

5.8 J积分 133

5.9 非线性区尺度 138

参考文献 142

第6章 受压裂纹周围的应力和位移 144

6.1 受压裂纹问题的特殊性 144

6.2 受压裂纹周围的应力场 145

6.3 裂纹面上的载荷为非均匀分布 150

参考文献 156

第7章 受压裂纹扩展的实验研究 157

7.1 受单轴压裂纹扩展的实验原理 157

7.2 单轴压力下的实验研究 162

7.3 伪三轴压力条件下的断裂实验 168

7.4 差应力下岩石的体积膨胀 173

参考文献 174

第8章 受压裂纹扩展的理论分析 176

8.1 用非直线内聚带理论拟合破裂扩展途径 176

8.2 扁椭圆裂纹模型 179

8.3 利用断裂角实验数据分析非线性区尺度 184

8.4 利用巴西圆盘试验测定岩石的抗拉强度 187

参考文献 193

第9章 三维脆性破裂 195

9.1 引言 195

9.2 国内外研究概况 196

9.3 Ⅱ-Ⅲ复合型裂纹破裂的实验研究 198

9.4 三维脆性破裂的张应力判据 202

9.5 三维破裂张应力判据临界K-曲面 211

9.6 三维脆性破裂群的分形特征 215

9.7 三维破裂的研究结果在地学中的意义 216

参考文献 219

第10章 裂纹系 221

10.1 引言 221

10.2 共线裂纹问题的理论解 221

10.3 共线剪切裂纹破裂的实验研究 229

10.4 用非直线内聚带理论模拟破裂扩展途径 231

10.5 其他几何结构的裂纹系实验 233

参考文献 239

第11章 微裂纹演化导致岩石破裂成核的实验研究 240

11.1 微破裂成核理论 240

11.2 实验方法 242

11.3 若干典型构造模型的实验观察 242

11.4 理论分析 251

参考文献 252

第12章 岩石的剪切破坏 254

12.1 引言 254

12.2 岩石抗剪切破坏强度 256

12.3 岩石类介质中剪切破坏面形成的机理 260

12.4 与剪切破坏有关的若干实验研究 265

12.5 剪切破坏机理 268

12.6 地壳内部的应力条件 272

12.7 对地震时剪切破裂的若干参数的估计 274

参考文献 275

第13章 用声发射方法研究微破裂演化导致成核 278

13.1 引言 278

13.2 完整岩石样品在加载过程中AE定位 279

13.3 与构造相关的AE定位 283

13.4 Kaiser效应和Felicity效应 288

13.5 载荷保持不变时的声发射 291

13.6 卸载时的声发射 292

13.7 Kaiser效应和Felicity效应的机理分析 293

13.8 总结与讨论 296

参考文献 297

第14章 预应力作用下脆性破裂的稳定性和止裂 298

14.1 引言 298

14.2 脆性破裂的稳定扩展与失稳扩展 299

14.3 止裂条件与止裂准则 300

14.4 集中力或力偶 301

14.5 分布力或力偶 307

14.6 结论与讨论 311

参考文献 311

第15章 流体的作用 312

15.1 引言 312

15.2 应力腐蚀 313

15.3 孔隙率和渗透度 314

15.4 通过孔隙介质流体的流动 315

15.5 孔隙压力与有效应力 315

15.6 水压致裂 317

15.7 地球深部流体的存在 318

15.8 超临界流体的作用 320

15.9 流体在地震与断层活动中的作用 324

参考文献 331

第16章 岩石断裂力学在震源物理中的应用 335

16.1 地震孕育的膨胀模式 335

16.2 摩擦准则 338

16.3 地震孕育过程的流变模式 343

16.4 地震破裂成核（nucleation）的基本含义 347

16.5 地震破裂动力学简介 348

参考文献 354

第17章 岩石损伤导致失稳破坏的地面物理测度 358

17.1 引言 358

17.2 损伤理论介绍 359

17.3 细观非均匀性的表征及其统计分布 361

17.4 统计细观损伤力学介绍 361

17.5 CT技术的应用 362

17.6 波速和波速比 364

17.7 形变场测量 367

17.8 声发射序列的能级和数量关系——b值 372

17.9 介质的各向异性 374

17.10 微破裂声发射的频谱分析 380

17.11 岩石中的声波衰减 382

17.12 调制模式与调制比 384

17.13 大地电阻率法和大地电位法 384

17.14 加卸载响应比 386

17.15 讨论 392

参考文献 398

第18章 库仑力能否触发远场地震——兼论库仑力的计算问题 402

18.1 引言 402

18.2 伏尔泰拉错动模型 403

18.3 线弹性断裂力学模型 405

18.4 滑动弱化模式——破裂面上的应力处处给定 409

18.5 库仑力能否触发远场的下一次地震 419

18.6 讨论 420

参考文献 421

第19章 一种与流体动力作用有关的地震破裂动力学模型 423

19.1 引言 423

19.2 导致孔隙压力突然增加的几种原因 425

19.3 导致断层扩展的几种预应力分布情况 427

19.4 “隧道效应”与分形断层破裂速度的测不准原理 432

参考文献 434

附录1 弹性力学的常用公式 436

附录2 无限大平板含扁椭圆孔的问题 447

附录3 本书用到的积分 455

附录4 大规模屈服条件下CTOD公式的推导 459

主要符号表 465

译名对照表 467