目錄1緒論1.1研究背景及意義1.2國內外研究現狀1.2.1高壓電脈沖破巖機理1.2.2高壓電脈沖破巖與傳統破巖技術結合1.3本書研究內容1.4高壓電脈沖破巖機理及力學性狀研究技術路線2高壓電脈沖破巖機理研究2.1高壓電脈沖破巖解析模型2.1.1高壓電脈沖等效電路2.1.2等離子體通道力學模型2.1.3巖石電破碎力學損傷過程分析2.2高壓電脈沖破巖數值模型2.2.1巖石應力場控制方程和損傷模型2.2.2數值模型建立2.3高壓電脈沖破巖模型驗證2.4模型結果分析2.4.1高壓電脈沖破巖過程分析2.4.2花崗巖異質性對巖石破碎的影響規律2.4.3高壓電脈沖破巖機理分析2.5本章結論3高壓電脈沖等離子體通道形成過程研究3.1等離子體通道演化模型3.1.1通道電流模型3.1.2電導率變化模型3.1.3通道能量模型3.2高壓電脈沖等離子體通道數值模型構建3.2.1基本假設3.2.2幾何模型3.2.3模型驗證3.2.4結果與討論3.3影響因素分析3.3.1脈沖波形對等離子體通道形成影響3.3.2電極間距對等離子體通道形成影響3.3.3礦物顆粒對等離子體通道形成影響3.4本章結論4水下高壓脈沖放電機理與能量轉換效率研究4.1水下高壓脈沖放電沖擊波形成機理4.2能量轉換效率模型建立4.2.1水下高壓脈沖放電能量轉換過程4.2.2等離子體通道動力學方程與能量轉換效率4.2.3模型驗證4.2.4結果分析4.3能量轉換效率參數分析4.3.1擊穿電壓影響分析4.3.2回路電感影響分析4.3.3電容量影響分析4.4本章結論5高壓電脈沖-水力壓裂聯合破巖模型研究5.1高壓電脈沖-水力壓裂聯合破巖的數學模型5.1.1高壓電脈沖-水力壓裂聯合破巖概念模型5.1.2應力場控制方程5.1.3滲流場控制方程5.2模型設置和求解流程5.2.1控制方程數值實施5.2.2幾何模型和求解流程5.3高壓電脈沖-水力壓裂聯合破巖模型驗證5.3.1單軸壓縮和含預裂縫的單軸壓縮模擬5.3.2高壓電脈沖數值試驗模擬5.3.3水力壓裂數值試驗模擬5.4模型結果分析5.4.1高壓電脈沖破巖及其水力學參數演化模擬5.4.2高壓電脈沖后水力壓裂破巖模擬5.4.3高壓電脈沖-水力壓裂聯合破巖機理分析5.5考慮復雜地質條件下的高壓電脈沖-水力壓裂聯合破巖5.5.1復雜地質條件下的聯合破巖概念模型5.5.2復雜地質條件下的聯合破巖數學模型5.5.3考慮拉伸-剪切混合損傷的彈塑性本構關系5.5.4模型建立5.6模型結果分析5.6.1復雜地質條件下的高壓電脈沖破巖5.6.2復雜地質條件下有無高壓電脈沖的水力壓裂破巖規律5.7考慮天然裂縫的注水壓裂模型分析5.8本章結論6高壓電脈沖-機械聯合破巖力學性狀研究6.1高壓電脈沖-機械聯合破巖技術構想6.2高壓電脈沖-機械聯合破巖數學模型6.2.1聯合破巖應力過程分析6.2.2巖石損傷模型6.3聯合破巖模型設置6.3.1基本假設6.3.2幾何模型6.3.3模型驗證6.4高壓電脈沖-機械聯合破巖過程模擬6.5影響因素分析6.5.1電極電壓對聯合破巖影響6.5.2脈沖上升時間對聯合破巖影響6.5.3高壓電脈沖和機械作用順序對聯合破巖影響6.6本章結論7結論參考文獻目錄1緒論1.1研究背景及意義1.2國內外研究現狀1.2.1高壓電脈沖破巖機理1.2.2高壓電脈沖破巖與傳統破巖技術結合1.3本書研究內容1.4高壓電脈沖破巖機理及力學性狀研究技術路線2高壓電脈沖破巖機理研究2.1高壓電脈沖破巖解析模型2.1.1高壓電脈沖等效電路2.1.2等離子體通道力學模型2.1.3巖石電破碎力學損傷過程分析2.2高壓電脈沖破巖數值模型2.2.1巖石應力場控制方程和損傷模型2.2.2數值模型建立2.3高壓電脈沖破巖模型驗證2.4模型結果分析2.4.1高壓電脈沖破巖過程分析2.4.2花崗巖異質性對巖石破碎的影響規律2.4.3高壓電脈沖破巖機理分析2.5本章結論3高壓電脈沖等離子體通道形成過程研究3.1等離子體通道演化模型3.1.1通道電流模型3.1.2電導率變化模型3.1.3通道能量模型3.2高壓電脈沖等離子體通道數值模型構建3.2.1基本假設3.2.2幾何模型3.2.3模型驗證3.2.4結果與討論3.3影響因素分析3.3.1脈沖波形對等離子體通道形成影響3.3.2電極間距對等離子體通道形成影響3.3.3礦物顆粒對等離子體通道形成影響3.4本章結論4水下高壓脈沖放電機理與能量轉換效率研究4.1水下高壓脈沖放電沖擊波形成機理4.2能量轉換效率模型建立4.2.1水下高壓脈沖放電能量轉換過程4.2.2等離子體通道動力學方程與能量轉換效率4.2.3模型驗證4.2.4結果分析4.3能量轉換效率參數分析4.3.1擊穿電壓影響分析4.3.2回路電感影響分析4.3.3電容量影響分析4.4本章結論5高壓電脈沖-水力壓裂聯合破巖模型研究5.1高壓電脈沖-水力壓裂聯合破巖的數學模型5.1.1高壓電脈沖-水力壓裂聯合破巖概念模型5.1.2應力場控制方程5.1.3滲流場控制方程5.2模型設置和求解流程5.2.1控制方程數值實施5.2.2幾何模型和求解流程5.3高壓電脈沖-水力壓裂聯合破巖模型驗證5.3.1單軸壓縮和含預裂縫的單軸壓縮模擬5.3.2高壓電脈沖數值試驗模擬5.3.3水力壓裂數值試驗模擬5.4模型結果分析5.4.1高壓電脈沖破巖及其水力學參數演化模擬5.4.2高壓電脈沖后水力壓裂破巖模擬5.4.3高壓電脈沖-水力壓裂聯合破巖機理分析5.5考慮復雜地質條件下的高壓電脈沖-水力壓裂聯合破巖5.5.1復雜地質條件下的聯合破巖概念模型5.5.2復雜地質條件下的聯合破巖數學模型5.5.3考慮拉伸-剪切混合損傷的彈塑性本構關系5.5.4模型建立5.6模型結果分析5.6.1復雜地質條件下的高壓電脈沖破巖5.6.2復雜地質條件下有無高壓電脈沖的水力壓裂破巖規律5.7考慮天然裂縫的注水壓裂模型分析5.8本章結論6高壓電脈沖-機械聯合破巖力學性狀研究6.1高壓電脈沖-機械聯合破巖技術構想6.2高壓電脈沖-機械聯合破巖數學模型6.2.1聯合破巖應力過程分析6.2.2巖石損傷模型6.3聯合破巖模型設置6.3.1基本假設6.3.2幾何模型6.3.3模型驗證6.4高壓電脈沖-機械聯合破巖過程模擬6.5影響因素分析6.5.1電極電壓對聯合破巖影響6.5.2脈沖上升時間對聯合破巖影響6.5.3高壓電脈沖和機械作用順序對聯合破巖影響6.6本章結論7結論參考文獻