基于岩石类材料损伤演化的分形几何行为特征及其分形机理研究

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1、贵州大学硕士学位论文岩石类材料损伤演化的分形几何行为特征及其分形机理研究姓名：陆冰洋申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：吴洪词20070501摘要岩石内部含有大量的微观、细观缺陷(损伤)，它们是影响岩石力学性质的重要因素。分形几何是定量描述岩石材料损伤断裂宏观、细观、微观力学行为的有力工具。与其它方法相比，分形理论在研究岩石类材料损伤方面具有定量化、直观、方便、易于掌握等特点。本文对分形几何的基本概念、理论与方法进行了较深入的研究，将分形几何用于解决实际工程问题的方法归结为四种：(1)分形的实验测定；(2)分形模型法；(3)维象法；(4)分形结构模拟。并采用分形几何理论研究了岩石

2、类材料的损伤演化特征及其分形机理，发现了岩石材料的损伤演化过程就是～个分形，这个分形具有较好的统计自相似性：裂缝强度的分形公式，更能全面表达岩石裂缝分布的规律和强度；岩石材料的损伤演化，就是一个分维D从微裂纹扩展到临界裂纹汇合破坏的演化过程。这些研究结果与前人的研究拟合良好。关键词：损伤，分形几何，分维，微裂纹分布，损伤演化ResearchFractalGeometryBehaviorCharacteristicsandFractalMechanismofRockMaterialDamageEvolutionAbstraetThereekinnerpartimpliesagreatde

3、alofmicroscopicandmacroscopicdamage，theyaletheimportantfactorsthatinfluencestherockmechanicsproperty．Fractalgeometryisapowerfultoolforquantitativeanalysisofrockmechanicalbehaviorinmicroscopicandmacroscopicway．Comparedwithothermethods，theusingoffractaltheoryinthedamageofrockmaterialshasmanyadvant

4、agesincludingquantification，briefnessandeasygrasp．Inthispaper，thebasicconceptionoffractalgeometryisintroduced，andfourmethodsofitsapplicationtoengineeringproblemsareproposed，includingfractalexperimenttest，methodoffractalmodel，methodofinference，fractalstructuresimulation．Andfractalgeometryisadopte

5、dtOstudyrockdamageevolutionandfractalmechanism．Theresearchresultsshowthattherockdamageevolutionisafractal，thefractalhasstatiSticself-simile@；thefractalformulaofcrackstrengthdemonstratescrackdistributionregulationandrockstrength；thedamageevolutionofrockmaterialisaevolutionalprocessforafractaldime

6、nsionDfrommicrocrackspreadtojoinandfractureofcriticalcrack，andtheaboveresearchisincloseagreement、Ⅳit}ltheformerresult．Keywords：damage，fractalgeometry,fraetaldimension，microerackdistribution,damageevolutionⅡ岩石类材料损伤演化的分形几何行为特征及其分形机理研究圭寸底(学位论文原创性声明和关于学位论文使用授权的声明)原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行

7、研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究在做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：毽生叠El期：2Q!]生』旦关于学位论文使用授权的声明本人完全了解贵州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权贵州大学可以将本学位论文的全