系统科学在岩石破裂失稳研究中的应用（二）

运用现代系统科学理论，从突变，耗散结构，结构模式对偶性原理以及分形等方面对岩石破裂过程中的失稳进行了研究，在本文的第二部分，根据自然界结构模式的对偶性原理，研究了岩石破裂的失稳过程与地震孕育序列的一致性，并认为这种一致性究其根源是岩石试件与地壳介质在裂纹分布上存在着微观层次与宏观层次的自相似性。     

岩石破裂失稳的前兆规律研究

提出用“两体作用”模型来研究自然界的岩体破裂换稳现象。具体分析了两冉体作用系统的失稳过程，运用微机差分计算获得了它的变形和声发射前兆规律。最后在文献［１］的声发射序列关系中引入了距离因子和随机因子，发现有些序列中出现的声发射活动相对平静是由于在两岩体相互作用过程中某一岩体弹性恢复所致。     

单轴压缩下岩石失稳破裂的突跳

针对在非刚性加载条件下岩石破裂过程的非稳定性，用尖点突变模型研究其系统的失稳机制，采用ＨＰ．７０９０Ａ绘图测试系统实际测出了岩石试样在失稳破裂时载荷，位移的突跳特征；证实了系统失稳的阶段性；验证了突变理论应用于岩石失稳破裂的可靠性。     

岩石失稳破坏的理论研究

建立了单轴压缩下岩石的本构关系,在此基础上研究了尺度对岩石全程位移 荷载曲线的影响.研究表明,岩石材料的破坏并不等同于岩石 试验机系统已发生失稳破坏,而是其发生失稳破坏的前兆.增大岩石的长度或减小其直径相当于降低了试验机的"有效刚度",从而使得岩石 试验机系统更容易发生失稳破坏.而后基于岩石三轴压缩状态下的剪切破坏模型,建立了岩石失稳破坏发生的条件.理论分析表明,尽管试验机本身的刚度足够大,但岩石 试验机系统仍会发生失稳破坏,其根源在于岩石材料本身的失稳破坏,岩石失稳破坏的发生与其长度及所加围压相关,增大岩石的长度或减小其围压,均能使岩石由稳定破坏转化为失稳破坏.图7,参11.     

重正化模型及其在岩石失稳破坏中的应用

基于岩石强度的概率分布假设,根据自相似分形的观点,采用重正化群模型对岩石失稳破坏过程中的临界现象进行了研究,得到了岩石材料失稳破坏的理论临界点及岩体稳定性的发展方向.通过实验数据与重正化群模型的计算结果的对比,证明了重正化破坏模型能准确地模拟岩石的失稳破坏,并能有效地推测出破坏的临界点,建立了判断岩石稳定状态的判据.     

岩石破裂中的光辐射

岩石在实验室条件下受单轴压缩破裂过程中不但有声发射而且有光辐射，并且在岩石破裂过程中光射率和声发射率有不同步现象，这说明光、声遵循着相似的规律，“它们与岩石本构关系存在必然联系并且都存在Ｋａｉｓｅ效应”。本文就此进行了初步的理论分析。     

拉深过程智能化控制中的破裂失稳临界条件

以锥形件为力学模型,用板材成形的塑性失稳理论对同对称拉深件的极限承载能力进行了归一化的定必和定量分析,给出了该类工件破裂失稳时的极限载荷的统一表达式,并由此得到了拉深过程中工作侧壁破裂失稳的临界条件,为拉深过程智能化控制提供了预测最佳压边力规律的理论依据。     

岩石破裂过程中电磁脉冲规律的研究

基于晶体的压电效应,提出岩石破裂时出现的电磁脉冲现象是由压电晶体破坏导致瞬间的电荷运动而产生的假说。应用统计操作理论、对岩石在单轴加载条件下破裂所产生的电磁脉冲时间序列进行了理论的探讨,并以岩石力学失稳理论探讨岩石破裂所产生的电磁脉冲规律,试验机刚度通过影响岩样的变形速率来改变电磁脉冲规律。     

岩石破裂过程分析RFPA~(2D)系统在采场上覆岩层移动规律研究中的应用

论述了岩石破裂过程分析系统RFPA2D在采场上覆岩层移动规律研究中的应用并进行了实例计算．研究结果表明，RFPA2D可以从几何、岩性、变形、破裂及支撑等多方面较真实地模拟开采过程中上覆岩层变形、离层、断裂及地表的沉陷规律，从而为采场上覆岩层移动规律的研究提供了一种新的研究手段．     

岩石动态破裂全过程曲线测试的研究

介绍了一种测定岩石动态荷载-位移全过程曲线的实验技术。该方法采用长杆自由下落冲击圆柱形岩石试件。通过对杆端荷载的测量,并基于长杆条件下荷载、位移及落高之间存在的定量关系,进行了位移计算,从而得到荷载-位移全过程曲线。文中给出了三种岩石的动态荷载-位移全过程曲线。     

岩石受拉破裂过程及其导水性研究

运用岩石破裂过程分析RFPA系统对单轴拉伸试验下硬岩、软岩两个试件的破裂过程进行了数值模拟,主要研究了硬岩、软岩的破裂失稳特点和导水性。试验结果表明硬岩达到应力峰值时,发生突然失稳,开始导水;软岩在拉伸作用时不会出现突发性失稳现象,而是达到极限应变时才开始破断、导水。由试验结果得出应力变化信息对于硬岩、应变变化信息对于软岩的拉伸破断和导水性具有积极的预报价值。     

岩石试样弹塑性破裂过程数值模拟比较研究

应用岩石弹塑性破裂过程分析软件（REPFPA）,对岩石试样的弹塑性破裂过程进行了一系列的数值模拟比较研究。分别研究随机数发生器种子值、统计分布函数的形态参数m、单元数目、应力应变状态、试样中心有无弱区、边界条件、材料参数随机赋值方式等条件对岩石试样弹塑性破裂过程的影响。不仅在计算机上再现了岩石试样的弹塑性破裂过程,而且得出许多有意义的结论。这些问题的解决对于用数值模拟方法研究岩体工程的宏观力学性能是很有意义的工作。     

岩石破裂过程中围压效应的数值试验研究

ＲＦＰＡ系统研究了围压对岩石破裂过程宏观力学行为的影响。计算结果表明,由于岩石非均匀的基本特征。具有带拉伸截断的Ｃｏｕｌｏｍｂ准则的基元构成的宏观破坏规律（Ｍｏｈｒ圆的包络线）是复杂的、一笥的,与物理试验结果表明出良好的一致性,在较低围压条件下,岩石的压缩强度同围压系数具有线性关系。岩石的应力－应变全过程曲线随着围压的增加,延性和压缩强度均随之提高,模拟结果同试验结果有着良好的一致性。     

应用断裂力学理论建立油气井压裂时岩石破裂压力计算模型

考虑地层岩石存在天然微裂隙这一客观事实，运用断裂力学理论建立了地应力与压裂液共同作用时地层裂隙的应力强度因子表达式；根据断裂判据，推得了地层破裂压力计算模型；并对某油田几口井进行了实算与电算对比．结果表明，运用断裂理论建立的破裂压力计算模型由于考虑了裂隙的存在，与地层的实际更为吻合，因而准确性更高，适用范围更广．其计算结果与现场实测值更为撞近．从而廿．验证了模型的可靠性．     

浅析系统科学方法在情报分析中的应用

情报分析的质量取决于情报分析方法、手段和技术的科学性.情报分析工作树立系统观点、应用系统科学方法是提高其分析质量的有效方法.文章从系统论、控制论和突变论入手,分析了系统科学方法在情报分析工作中的应用,阐明了系统科学方法对于情报分析工作的辅助支持作用,提高情报分析的质量和能力.     

岩石破裂过程分析RFPA^2D系统在采场上覆岩层 …

论述了岩石破裂过程分析系统ＲＦＰＡ＾２Ｄ在采场上覆岩层移动规律研究中的应用并进行了实例计算，研究结果表明，ＲＦＰＡ＾２Ｄ可以从几何，岩性，变形，破裂及支撑等多方面较真实地模拟开采过程中上覆岩层变形，离层，断裂及地表的沉降规律，从而为采场上夺层移动规律的研究提供了一种新的研究手段。     

破裂岩石力学性态的模拟研究

本文根据三轴压缩模拟试验结果,探讨了围压对破裂状态岩石的残余强度和弹模的影响,岩石处于完整状态与破裂状态时的粘结力和内摩擦角、岩石在不同破裂状态下的弹模变化情况,并提出了一种与模型材料相似的天然岩石处于破裂状态时的力学模型。     

系统思维（Ⅵ）

系统科学是二十世纪留给人类社会最重要的科学成果之一,其核心思想就是系统思维。本文介绍了与系统思维相关的10个专题。每一个专题的内容都由三个模块构成：所论专题+有关现有理论+系统经济学视角。这种联系相关专题介绍思维的方法,可以帮助读者更好的理解和掌握系统思维。     

系统思维（Ⅰ）

系统科学是二十世纪留给人类社会最重要的科学成果之一,其核心思想就是系统思维。本文介绍了与系统思维相关的60个专题。每一个专题的内容都由三个模块构成：所论专题+有关现有理论+系统经济学视角。这种联系相关专题介绍思维的方法,可以帮助读者更好的理解和掌握系统思维。