巖石斷裂力學(xué)導(dǎo)論

前言

　　斷裂現(xiàn)象和一切生物以及人類生活息息相關(guān)。土壤的形成、農(nóng)作物的收割、食物的切割和咀嚼、木柴與煤的獲取都與斷裂有關(guān)。打制石器成為從猿變成人的第一標(biāo)志，而打制石器的主要功能就是斷裂。對(duì)斷裂現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)歷來(lái)包含兩個(gè)對(duì)立的方面。一方面，尋找導(dǎo)致斷裂的工具和方法；另一方面，尋找防止斷裂的材料與工藝。人類發(fā)展冶煉技術(shù)制造各種材料，希望這些材料要自身堅(jiān)固，同時(shí)又要能成為無(wú)堅(jiān)不摧的武器或工具。矛與盾的發(fā)展，不但改變著人類生活，也不斷改變著人類的觀念。這兩者的對(duì)立與統(tǒng)一，不但滲透在一切宗教與，藝術(shù)中，也滲透在人們的哲學(xué)和宇宙觀之中。幾千年來(lái)，主要通過(guò)經(jīng)驗(yàn)不斷加深對(duì)斷裂問(wèn)題的認(rèn)識(shí)，但直到上世紀(jì)20年代，格里菲斯能量理論的提出，才使斷裂現(xiàn)象的研究進(jìn)入科學(xué)范疇。斷裂是個(gè)最古老的問(wèn)題，又是最新發(fā)展的學(xué)科。由于各方面的迫切需求，它在近幾十年來(lái)取得了迅猛的發(fā)展。它的內(nèi)容極為豐富，卻又很不成熟。已有的理論模型解決了許多問(wèn)題，但也面臨著更多需要探索的課題。我們?cè)诒緯懻摰乃袉?wèn)題，與其說(shuō)是做出結(jié)論，不如說(shuō)是在進(jìn)行探討?！　嗔蚜W(xué)最早從金屬斷裂研究開(kāi)始，但立刻開(kāi)始關(guān)注巖石斷裂問(wèn)題。由于斷裂力學(xué)成功地解釋了地震斷層低應(yīng)力降現(xiàn)象，它在地學(xué)中得到發(fā)展，成為震源物理學(xué)科的起源。工程與滑坡，斷層與地震，迫切需要斷裂力學(xué)回答一系列問(wèn)題。地球科學(xué)部的不同研究專業(yè)，都涉及跨尺度的巖石、巖體破裂問(wèn)題。

內(nèi)容概要

　　本專著主要反映斷裂力學(xué)在地球科學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)展，它涉及震源物理、工程與滑坡，斷層與地震等跨尺度的巖石、巖體破裂問(wèn)題。在基礎(chǔ)部分介紹了線彈性斷裂力學(xué)的基本知識(shí)，在專業(yè)部分主要闡述了作者在有關(guān)的理論和實(shí)驗(yàn)研究方面的成果，包括壓力之下巖石內(nèi)部的裂紋剪切破裂，過(guò)程區(qū)微裂紋的萌生、演化、集結(jié)（成核），破裂周圍的應(yīng)力場(chǎng)和位移場(chǎng)，裂紋擴(kuò)展途徑，三維破裂問(wèn)題等。本書也簡(jiǎn)要介紹了有關(guān)領(lǐng)域的前沿進(jìn)展，包括巖石斷裂的物理效應(yīng)（如聲發(fā)射），如何用地面物理測(cè)度來(lái)評(píng)估斷層的活動(dòng)性，預(yù)測(cè)失穩(wěn)破裂的危險(xiǎn)性，流體在巖石斷裂中的作用，地球深部存在的超臨界流體在地震成因方面的作用和地震破裂動(dòng)力學(xué)等?！　”緯梢宰鳛楦叩仍盒Ｓ嘘P(guān)專業(yè)的研究生教學(xué)參考和有關(guān)研究人員的參考。

書籍目錄

總序前言第1章 彈性力學(xué)基礎(chǔ)第2章 線彈性斷裂力學(xué)(一)——裂紋周圍的應(yīng)力和位移第3章 線彈性斷裂力學(xué)(二)——應(yīng)力強(qiáng)度因子、斷裂韌性和能量釋放率第4章 二維脆性斷裂的破裂判據(jù)第5章 非線性斷裂力學(xué)第6章 受壓裂紋周圍的應(yīng)力和位移第7章 受壓裂紋擴(kuò)展的實(shí)驗(yàn)研究第8章 受壓裂紋擴(kuò)展的理論分析第9章 三維脆性破裂第10章 裂紋系第11章 微裂紋演化導(dǎo)致巖石破裂成核的實(shí)驗(yàn)研究第12章 巖石的剪切破壞第13章 用聲發(fā)射方法研究微破裂演化導(dǎo)致成核第14章 預(yù)應(yīng)力作用下脆性破裂的穩(wěn)定性和止裂第15章 流體的作用第16章 巖石斷裂力學(xué)在震源物理中的應(yīng)用第17章 巖石損傷導(dǎo)致失穩(wěn)破壞的地面物理制度第18章 庫(kù)倉(cāng)力能否觸發(fā)遠(yuǎn)場(chǎng)地震——兼論庫(kù)侖力的計(jì)算問(wèn)題第19章 一種與流體動(dòng)力作用有關(guān)的地震破裂動(dòng)力學(xué)模型附錄

編輯推薦

　　當(dāng)代科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)理論與前沿問(wèn)題研究叢書，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)校友文庫(kù)

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