汶川地震主震断层构造应力场数值分析

以连续介质力学为基础,以地块动力学为指南,对2008年5月12日汶川Ms8.0地震的主震断层的构造应力场进行了定量分析.讨论了地块-地块、地块-断层和断层-断层间的相互作用.计算结果表明,应变能随断层破裂传播发生了迁移,在特定的边界条件下,能量场随断层的扩展而向边界迁移.从位移场、应力场和能量场的分布,对地震断层破裂的机制作了初步探讨.计算结果表明,汶川地震引发了川滇地区的地应力调整活动,该地震后在汶川-茂县断裂层上仍是应变能的集中分布区域,应该有能量释放.     

基于ANSYS的构造应力场模拟分析——以任楼煤矿72煤层为例

为判别井田内主要构造断裂的导水性,利用ANSYS软件,对任楼井田72煤层构造应力场和断层受力状态进行了模拟分析,表明该井田断层导水性受多期构造应力场,尤其是燕山二期构造NEE向主压应力控制,使井田南部F3至F5之间大中型断层及井田北部NE向断层普遍出现淋水现象。     

某水电站区域构造应力场数值模拟

根据对某水电站区域的构造地质学、地震学的考察和观测结果,结合构造单元、地震和电站位置,确定模型计算范围、边界条件及力学参数,以收集到的地应力实测资料为参考,利用弹塑性二维有限元程序计算了各节点的应力方向和量值、点安全度,从而为该电站区域地壳稳定性评价提供定量化分析数据.     

油藏构造应力场的数值模拟技术研究

在分析油藏构造应力场特点的基础上,建立了符合油藏实际情况的构造应力场数学模型.提出了一种基于结构优化的有限元网格自动生成方法,从而保证了生成网格和模拟结果的质量.应用结果表明,本文提出的数学模型和方法是可行的.     

三维构造应力场数值模拟在地质学中的应用

三维构造应力场数值模拟是近20年来兴起的新技术,是地质学中实现定量化研究的途径之一。本文运用ANSYS有限元程序,以鲁西地区为例,对区域三维构造应力场数值模拟方法进行了探索,从而为地质学问题的定量化评价提供了一定的理论依据。     

区域构造应力场的数值模拟与应用

以淮南潘—矿为工程背景，依据地质动力区划方法。进行Ⅰ～Ⅴ级活动断裂的划分，确定区域构造形式，研究了C13-1煤层构造格架、主要断裂特点，在此基础上，建立了构造应力场的地质模型，结合地应力测量和岩体应力分析，确定区域岩体应力分布规律。其结果表明，煤矿区域原岩应力分布状态主要受断裂构造的支配，断裂构造的叠加扰动使原岩应力场重新分布，从而在时间和空间上制约若潘—矿煤与轧斯突出的区域性分布，为安全生产提供保障。     

鲁西中、新生代构造应力场的更迭

鲁西广泛发育NW和NEE向两组断裂。通过该两组断裂特征和演化的研究,再造不同时期的构造应力分布,区分出中生代以来的五期构造应力场。各期构造应力的作用方向,均能从板块运动中找到其动力来源     

埕岛地区中生界和古生界构造应力场数值模拟及裂缝分析

用有限元法模拟了埕岛地区中、古生界燕山、喜山两期构造应力场。研究结果表明,燕山期构造应力场应力值变大,断裂活动强烈,产生的裂缝大部分为大裂缝。从裂缝性质和分布看,北部和西南部易产生张性裂缝,东南部易产生剪性裂缝。喜山期应力值变化小,且断裂活动逐渐停止,使微裂缝大量发育,主要分布在埕岛地区的北部和南部,这些地区提较好的油气开发区。     

三维构造应力场数值模拟技术预测泥岩裂缝研究应用

构造运动及其作用强度也是影响岩石裂缝系统形成的关键因素,裂隙的产生同构造应力场分布密切相关。本文应用三维构造应力场数值模拟技术,在运用先进的有限元建立真实盆地三维地质和数学模型,并对模型进行计算,然后运用岩石断裂力学理论,进行构造裂缝发育密度与能量值之间的定量关系研究。利用该技术对苏北盆地盐城凹陷裂缝储层进行预测,较好地描述了泥岩、泥灰岩裂缝储层发育及分布规律。     

埕岛地区中生界和古生界构造应力场数值模拟及裂缝分析

用有限元法模拟了埕岛地区中、古生界燕山、喜山两期构造应力场。研究结果表明 ,燕山期构造应力场应力值变化大 ,断裂活动强烈 ,产生的裂缝大部分为大裂缝。从裂缝性质和分布看 ,北部和西南部易产生张性裂缝 ,东南部易产生剪性裂缝。喜山期应力值变化小 ,且断裂活动逐渐停止 ,使微裂缝大量发育 ,主要分布在埕岛地区的北部和南部 ,这些地区是较好的油气开发区。     

井田的构造应力及影响

以大隆井田为例,应用地质动力区划方法划分了井田Ⅰ~Ⅴ级断裂.以Ⅰ~Ⅴ级断裂构成的井田地质断块为基础,采用有限单元法弹性力学平面应变模型,获得了井田构造应力的最大主应力和最小主应力等值线图.根据大隆矿构造应力分布状况,分析了井田井构造应力对巷规划设计的影响.     

大同侏罗纪煤田四台井田地质构造发育特征及规律分析

介绍了大同侏罗纪煤田区域构造地质特征,详细描述了四台井田在地质勘探和生产过程中所揭露的各类地质构造.结合煤田区域构造地质研究成果,分析了井田内构造的空间展布形态与形成机制,总结了构造发育规律.     

金属材料裂纹尖端温度场和热应力场的数值模拟

用数值模拟方法研究了金属裂纹尖端的温度场和热应力场的分布情况.模拟结果表明,由于金属材料裂纹尖端的绕流效应而导致金属材料裂纹尖端产生焦耳热源,焦耳热源能够在裂纹尖端很小的范围内熔化形成焊口,从而使裂纹尖端处的曲率半径显著增大.同时,在裂纹尖端附近在放电过程中将产生很大的热压应力,可显著地减少甚至是消除裂纹前缘处的扩展应力,抑制了裂纹的进一步扩展,达到止裂的目的.     

深部巷道围岩在复合应力场中的稳定性数值模拟分析

选用2D-σ有限元计算软件对深部巷道围岩在复合应力场中的稳定性进行了数值分析,着重讨论深 部巷道围岩的变形特征、塑性区发育特征、围岩就力分布特征和围岩破坏机理,提出了合理的支护对策。     

承压含水层应力场与井水位变化的数值模拟

将含水层看成孔隙弹性介质,建立二维承压含水层理想模型,计算周围应力场变化引起的井水位变化的分布和量级,讨论井水位突变的消散规律。根据消散过程,用反褶积的方法,从井水位数据计算周围应力应变场的变化,并用数值方法和会理川06井的固体潮数据验证这种方法的可行性。应用数值模拟结果探讨同震井水位阶变的机制,认为简单的孔隙弹性模型不能解释同震井水位变化特征。     

紧急制动下货车车轮温度场和应力场的数值仿真研究

采用能量转换法确定了紧急制动下车轮的热流密度,运用有限元数值模拟技术,数值仿真了紧急制动状况下货车车轮的温度场分布,并通过间接耦合法将温度场模拟结果作为应力场分析的边界条件,数值模拟了紧急制动下车轮热应力场分布规律,为进一步研究车轮的热疲劳提供定量分析的依据.     

铀矿山下垫面粗糙度对大气风场影响的数值模拟研究

以某实际铀矿山为对象,运用CFD方法,基于N-S方程建立三维大气风场的物理模型,研究三种下垫面粗糙度下（z=0.1 m,z=0.5 m,z=1.0 m）的大气风场结构.结果显示,随着粗糙度增大,近地面风场速度变化达到19%;随着高度上升,大约在200 m后,粗糙度影响减弱,风场等值线趋于平稳;风场流速越大,近壁面处粗糙度对风场的阻碍作用越明显.在粗糙度较大（z≥0.5 m）情况下,可适当通过提高污染物排放高度来加强大气的输运能力,以缓解局部地区的污染。     

塔北隆起中西部新近纪末构造应力场数值模拟

根据油田地震资料解释和构造分析,建立了新近纪末塔北隆起中西部平面与剖面地质模型,通过线弹性有限元方法的计算,得出该地区应力场模拟结果。构造应力场模拟结果表明,区域性南北向挤压应力控制了整个塔北隆起中西部新近纪末的构造应力场;研究区内牙哈断裂、轮台断裂、红旗断裂、英买7断裂在新近纪末为压扭性断裂,并具有左行走滑分量,喀拉玉尔滚断裂为右行走滑断裂,羊塔克断裂为纯压性逆冲构造;在区域挤压应力作用下,受主干断裂影响形成的局部构造应力场控制了局部次级构造类型的产生;从剖面应力场模拟结果来看,最大主应力方向在中央断隆区由水平变为倾斜,垂向应力分量变大,是导致压拱构造形成的主要因素。