●第1章 岩石動態試驗裝置與試驗技術 1
1.1 岩石準動態試驗裝置 2
1.1.1 快速加載試驗機原理 2
1.1.2 國內外研制的幾種快速加載試驗機 4
1.1.3 中應變率段（10s-1）的岩石試驗方法 9
1.2 岩石動態壓縮試驗裝置與試驗技術 18
1.2.1 霍普金森實驗的沿革與發展 18
1.2.2 霍普金森壓杆裝置試驗原理 19
1.2.3 岩樣應力均勻化的簡化分析 24
1.2.4 電腦化數據采集處理繫統原理與方法 28
1.3 自行研制的岩石衝擊加載試驗繫統 31
1.3.1 壓氣驅動的水平衝擊試驗機 31
1.3.2 氯氣驅動的大直徑衝擊試驗機 33
1.3.3 動態試驗測試繫統 35
1.3.4 信號與數據處理軟件 37
1.4 霍普金森壓杆的變形裝置 39
1.4.1 三軸霍普金森壓杆 39
1.4.2 霍普金森拉杆 43
1.4.3 霍普金森扭杆 45
1.4.4 其他變形裝置 47
1.5 岩石類材料動態拉伸試驗方法 49
1.5.1 動態直接拉伸試驗 49
1.5.2 動態間接拉伸試驗 50
1.5.3 動態層裂試驗 53
1.6 岩石超動態試驗裝置簡述 56
1.6.1 幾種不同類型的試驗裝置 56
1.6.2 氣體炮的工作原理 57
1.6.3 平板撞擊試驗試件布置 60
參考文獻 62
第2章 岩石衝擊試驗合理加載波形與試驗方法 67
2.1 衝頭撞擊杆件產生的應力波形 67
2.1.1 簡單結構衝頭產生的應力波形 67
2.1.2 復雜衝頭撞擊杆件的電算方法 72
2.2 矩形波波形彌散與岩石動態應力應變曲線 80
2.2.1 不同形狀應力披在杆中傳播的彌散效應 80
2.2.2 矩形被加載的應力-應變曲線 86
2.2.3 不同加載波形下應力-應變-應變率關繫 89
2.3 岩石類材料動態試驗的合理加載形式 91
2.3.1 錐形衝頭加載 91
2.3.2 紡錘形衝頭加載 94
2.3.3 試樣的恆應變率變形條件與試驗驗證 96
2.4 岩石恆應變率動態本構關繫獲得的新方法 99
2.4.1 SHPB試驗數據的三維散點處理方法 99
2.4.2 試驗數據的三維散點結果的解釋 103
2.5 岩石動態測試的建議方法 104
2.5.1 試驗繫統與參數 105
2.5.2 岩石動態抗壓強度測試 105
2.5.3 動態巴西試驗測試岩石抗拉強度 107
2.5.4 1 型動態斷裂韌度測試 108
參考文獻 110
第3章 合理加載波形反演設計與試驗繫統數值模擬 113
3.1 已知波形的衝頭形狀反演理論 113
3.1.1 等截面圓柱衝頭撞擊彈性長杆產生的應力波 113
3.1.2 階梯狀變截面衝頭撞擊彈性長杆時所產生的應力波 115
3.1.3 連續變截面衝頭撞擊時所產生的應力波 116
3.1.4 基於一維應力被理論的衝頭形狀反演設計 118
3.2 半正弦波對應的衝頭結構反演 119
3.2.1 不同杆件尺寸的半正弦波衝頭反演設計 120
3.2.2 半正弦波加載下的岩石動態試驗 122
3.3 紡錘形衝頭SHPB 繫統的應力波特性 123
3.3.1 不同接觸情況下杆中應力不均勻性分析 123
3.3.2 紡錘形衝頭偏心撞擊下SHPB 杆的動態響應 127
3.4 紡錘形衝頭岩石SHPB 試驗的校驗 131
3.4.1 紡錘形衝頭衝擊速率和人射應力的關繫 131
3.4.2 紡錘形衝頭SHPB 繫統校正步驟 133
3.5 半正弦波加載SHPB 繫統數值模擬 134
3.5.1 紡錘形衝頭SHPB 數值模擬繫統 135
3.5.2 顆粒流SHPB 動態數值模擬 139
3.5.3 應變率效應的影響 147
參考文獻 152
第4章 動靜組合加載與溫壓耦合試驗技術 155
4.1 岩石動靜組合加載試驗技術 155
4.1.1 靜載與微擾組合加載試驗技術 156
4.1.2 基於SHPB 的動靜組合加載試驗繫統 158
4.2 溫壓耦合岩石動載試驗裝置與技術 162
4.2.1 溫壓耦合作用下岩石動態試驗裝置 163
4.2.2 試驗方法與操作過程 164
4.3 動靜載荷耦合破碎岩石試驗繫統 165
4.3.1 功、靜載荷耦合破碎岩石試驗原理 165
4.3.2 動、靜載荷耦合破碎岩石試驗裝置 166
4.3.3 試驗裝置可行性驗證 169
4.4 岩石真三軸電液伺服誘變擾動試驗繫統 170
4.4.1 試驗繫統概述 170
4.4.2 試驗技術參數 174
參考文獻 175
第5章 衝擊載荷作用下的岩石力學特性 176
5.1 岩石的動態強度 176
5.1.1 岩石的應力應變關繫 177
5.1.2 岩石動態強度與應變率的關繫 177
5.1.3 加載波形和延續時間的影響 185
5.1.4 岩石動態強度的尺寸效應 186
5.2 岩石動態斷裂破壞準則 192
5.2.1 Grady-Kipp 模型 192
5.2.2 Steverding-Lehnigk 動態斷裂準則 197
5.3 岩石的動態損傷累積 200
5.3.1 應力被作用下的岩石疲勞損傷 201
5.3.2 循環衝擊下岩石的損傷規律 203
5.3.3 應力波在岩體中的衰減 205
5.4 高溫下的岩石動力學特性 208
5.4.1 高祖前後岩石密度及波速特性 208
5.4.2 高溫後岩石動態拉壓力學特性 209
5.4.3 高溫後岩石動態斷裂力學特性 215
參考文獻 217
第6章 動靜組合加載下的岩石破壞特征 221
6.1 靜載與低頻擾動作用下的岩石力學特征 221
6.1.1 一維動靜組合加載 221
6.1.2 二維動靜組合加載 224
6.1.3 動靜組合加載中動載荷頻率與強度的影響 227
6.2 靜壓與強動載組合作用下的岩石力學特性 231
6.2.1 相同動載不同靜載下岩石的力學特性 231
6.2.2 相同靜載不同動載下岩石的力學特性 234
6.2.3 圍壓對組合加載岩石力學特性的影響 235
6.3 動靜組合加載下的岩石本構模型 239
6.3.1 基本假設 239
6.3.2 一維動靜組合加載下岩石的本構模型 240
6.3.3 三維動靜組合加載下岩石的本構模型 241
6.3.4 岩石動靜組合加載本構關繫的試驗驗證 245
6.4 溫壓耦合作用下的岩石動態力學特性 250
6.4.1 不同靜壓下岩石動態力學性質隨溫度變化規律 250
6.4.2 不同溫度岩石動態力學性質隨靜壓變化規律 253
6.4.3 溫壓耦合作用下岩石動態本構模型與數值驗證 255
參考文獻 257
第7章 岩石在應力波作用下的能量耗散 258
7.1 岩石衝擊破碎時的能量分布 258
7.2 岩石在不同加載波下的能量耗散 260
7.2.1 矩形波加載 261
7.2.2 指數衰減被加載 264
7.2.3 鐘形波加載 265
7.2.4 以彈性波形式無用耗散的能量值 267
7.2.5 延續時間和被形的影響 268
7.3 應力波作用下岩石的吸能效果 269
7.3.1 岩石吸能分析 269
7.3.2 人射能、反射能、透射能與岩石吸能 271
7.3.3 不同延續時同下的岩石吸能試驗結果 274
7.4 不同加載波形下岩石破碎的耗能規律 276
7.4.1 岩石耗能與入射能的關繫 276
7.4.2 不同加載條件下的破碎程度 278
7.4.3 實現合理破岩的應力波體繫 280
7.5 動靜組合載荷下岩石破壞的耗能規律 282
7.5.1 動靜組合載府下岩石能量計算與釋能規律 282
7.5.2 三維組合加卸載下的岩石能量吸收規律 285
7.5.3 圍壓卸載對岩石吸收能量的影響 286
參考文獻 287
第8章 動靜載荷耦合作用下岩石破碎特征 290
8.1 動靜載荷耦合作用下破岩理論分析 290
8.1.1 動靜載荷耦合破岩特性曲線分析 290
8.1.2 動、靜載荷耦合作用的力學分析 292
8.1.3 動、靜載荷破岩的損傷斷裂分析 293
8.2 動靜載荷耦合作用下岩石破碎數值分析 299
8.2.1 靜載荷作用下岩石破碎的數值分析 300
8.2.2 衝擊載荷作用下岩石破碎的數值分析 301
8.2.3 動靜組合載荷作用下岩石破碎的數值分析 301
8.3 動靜載荷耦合作用下的破岩試驗 303
8.3.1 靜壓與衝擊耦合下的試驗 304
8.3.2 靜壓與衝擊耦合下的切削試驗 307
8.3.3 水射流與靜壓衝擊聯合作用破岩試驗 311
參考文獻 313
第9章 應力波在不同邊界結構面的傳播 315
9.1 一維縱波在杆性質突變處的反射與透射 315
9.2 接近黏結條件下縱橫波的折反射關繫 317
9.2.1 波在自由邊界上的反射 317
9.2.2 波在兩種介質分界面上的反射和折射 322
9.3 可滑移條件下的折反射關繫與岩體動力滑移準則 325
9.3.1 可滑移條件下的折反射關繫 325
9.3.2 結構面上的能流分布與岩體動力滑移準則 331
9.3.3 爆破近區結構面的整體界面效應 334
9.4 應力波在閉合節理處的傳播 336
9.4.1 縱波在線性法向變形節理處的傳播 336
9.4.2 垂直縱波在非線性法向變形節理處的傳播 341
9.4.3 初始剛度和頻率對透反射繫數的影響 342
9.5 應力波在張開節理處的傳播 346
9.5.1 應力披在張開節理處傳播的解析模型 346
9.5.2 不同應力波在張開節理處的能量傳遞規律 351
9.6 應力波在層狀岩體中的傳播 357
9.6.1 等效波阻法 357
9.6.2 應力波通過夾層後的透射應力波形 360
9.6.3 應力波遇夾層後的能量傳遞效果 365
9.7 爆轟波作用和岩石與的合理耦合準則 366
9.7.1 傳統的匹配觀點 367
9.7.2 藥卷爆轟與岩體的相互作用模型 368
9.7.3 岩石與的合理耦合準則~ 370
9.7.4 常規與不同岩體的合理匹配 373
參考文獻 376
第10章 應力波在含空區岩體中的傳播 378
10.1 爆炸在岩體中產生的應變波 378
10.1.1 線性爆炸的波形合成 378
10.1.2 測點位置與方向對波形的影響 381
10.1.3 爆炸成坑的半徑範圍 388
10.2 質點震動速率經驗公式與評估標準 389
10.2.1 不同岩石條件下的評估標準 389
10.2.2 質點震動峰值速率經驗公式 391
10.2.3 含有采空區的露天臺階爆破實例 393
……

為促進岩石動力學研究的進一步發展和深入，作者在原《岩石衝擊動力學》的基礎上，把近二十年來在岩石動力學基礎研究方面的工作進行了總結，形成《岩石動力學基礎與應用》第二版——《岩石動力學基礎與應用》。
《岩石動力學基礎與應用》共分15章，其中第1～4章繫統介紹岩石動態試驗裝置與試驗技術、岩石衝擊試驗合理加載波形與試驗方法、合理加載波形反演設計與試驗繫統數值模擬、動靜組合加載與溫壓耦合試驗技術；第5～8章主要論述衝擊載荷作用下的岩石力學特性、動靜組合加載下的岩石破壞特征、岩石在應力波作用下的能量耗散及動靜載荷耦合作用下岩石破碎規律；第9～11章著重論述應力波在不同邊界結構面、含空區岩體及含石英類壓電岩體中的傳播；第12～15章主要論述高應力岩體的破裂特征與有效利用、深部硬岩岩爆的動力學解釋與工程防護、岩體工程微震監測及應力波在岩土工程中的應用。