岩石动态剥落破裂的数值模拟

简单介绍了RFPA程序模拟岩石在动态载荷作用下破裂过程的原理和功能,并用该程序研究岩石在动态载荷作用下的剥落过程·数值模拟首先再现了均匀杆在不同的应力波幅值条件下表现出的不同剥落形式,通过与理论比较,证明了RFPA在模拟动态剥落破裂问题时的可行性·以此为基础,RFPA被用于模拟非均匀岩石试样在不同应力波幅值条件下的剥落破裂过程,预测了不同应力波幅值时试样的三个不同的破裂模式·此外,数值模拟还得出试样在动态载荷作用下的强度都高于静态强度的结论,这表明岩石材料力学性质的非均匀性是造成动态强度提高的原因之一·     

四川盆地碳酸盐岩源岩气地质特征与勘探前景

充分利用露头、岩芯、岩屑等原始样品,通过薄片观察、物性分析、扫描电镜、X射线衍射及同位素分析等实验方法,结合测井资料、地震剖面解释等进行研究,从碳酸盐岩源岩气地球化学评价参数和指标厘定入手,以南川区带高产稳产气藏为实例,深入解剖四川盆地茅口组一段碳酸盐岩源岩的岩矿、物性、电性、含气性及生烃潜力,探讨了表生沉积环境、早期...     

喀斯特峡谷区不同等级石漠化土壤侵蚀对比研究--以贵州花江示范区为例

利用侵蚀线法、谷坝监测法对花江示范区的土壤侵蚀量作监测,同时就土壤侵蚀因子进行系统性、相关性和层次性研究,进行不同等级石漠化下的土壤侵蚀因子的对比,归纳各土壤侵蚀因子对土壤侵蚀的影响。结果指出林—草结构的保土保水能力优于单一林地的保土保水能力;从潜在石漠化到中度石漠化地区,土层根系量与侵蚀量呈负相关;从潜在、无明显、强度、轻度、直至中度石漠化,其侵蚀厚度依次增加,中度和轻度这两种等级的石漠化现存的土层较厚,土壤侵蚀模数也较大。     

岩体水力压裂应力-渗流耦合近场动力学模拟

裂隙岩体应力-渗流耦合机制是油气开采、地应力测量与地质灾害防控等岩土工程活动的理论基础。基于近场动力学非局部作用思想提出了物质点双重覆盖理论模型,通过将近场动力学在模拟固体材料变形损伤与地下水渗流两方面的优势相结合,采用“混合”时间积分方案,构建了流体压力驱动条件下裂隙岩体应力-渗流耦合的常规态型近场动力学模拟方法,并将其应用于空心圆柱体注水试验模拟,揭示了水力裂隙起裂、扩展和贯通的作用机制,通过与室内试验及传统数值方法计算结果对比验证了模拟方法的有效性。模拟结果显示,空心圆柱体注水试验过程中岩体的变形和破坏完全是由水力驱动的,水力裂隙的产生是随机的,不需要指定裂隙扩展路径,并且水力压裂过程中致使试件破裂的能量存在积蓄-释放过程,应用近场动力学方法可以较好地捕捉该现象。     

基于近场动力学与有限体积法耦合的裂隙岩体渗流模拟

考虑在不降低求解精度的情况下有效地减少计算量,基于有效应力原理提出了一种有限体积法与近场动力学耦合的方法来模拟饱和孔隙裂隙介质中水力裂缝扩展问题。首先,通过多孔介质渗流模拟算例验证了所提方法的有效性;其次,通过几个数值算例进一步验证了该方法在流体驱动下模拟饱和裂隙孔隙介质中裂纹扩展的能力和主要特点;最后,通过对5个工况的模拟,展现了围压差对水力压裂裂缝扩展具有诱导作用的现象。同时,将该耦合方法的数值模拟结果与其他数值、解析结果或试验结果相对比,进一步说明所提出的耦合方法能够有效模拟岩石流固耦合的力学扩展破裂过程。     

基于混凝土黏弹性变形机制的近场动力学方法

原始近场动力学的控制方程由保守力做功的能量方程得到,从而无法合理反映材料的黏弹性变形行为和系统能量耗散。针对这一问题,提出一种考虑非保守力做功的近场动力学方法,其理论框架包括两部分：①材料点的黏弹性相互作用及其运动方程;②键的率相关断裂准则。在描述材料点运动方面,基于对混凝土变形机制的认识,提出了材料点之间的黏弹性相互作用模型,采用考虑能量耗散的哈密尔顿原理建立了黏弹性运动方程,利用黏弹性近场动力学方法与连续介质力学的能量密度等效的方法提出了弹性参数和黏性参数确定方法;在描述键的断裂和材料强度方面,利用混凝土动态单轴S强度准则发展了键的率相关断裂准则。通过数值实验,探讨了黏弹性近场动力学方法的功能和优越性。结果表明,发展的近场动力方法能够合理反映加载速率对混凝土变形、强度和开裂行为的影响。     

水力发电机组承重机架垂直弹性变形量的监测

水力发电机组承重机架垂直弹性变形测试仪(HDAI)的研制在于对水力发电机组承重机架的动态变形和使用情况进行监测、评价和诊断.结合水力发电机组的特征,HDAI采取了上位机和下位机相结合的结构形式,实现了变时基、变频率、多种采集方式、多通道、多种滤波等方式,可以应用在不同类型的机组和工况.同时给出了测试仪在大峡电站现场的实际应用情况和结果.这一测试过程和方法不仅可以进行机组承重机架静态弹性变形的测试,也可以进行动态监测.     

基于损伤原理的搅拌桩复合地基加固区变形分析

对搅拌桩复合地基加固区在柔性荷载作用下的性状进行了分析,将复合地基的沉降分为加固区的压缩变形和下卧层的压缩变形,加固区的压缩变形又分为桩体的压缩变形和加固区桩间土的压缩变形.从受力平衡的角度出发,将加固区的受力状态分为桩体和桩间土的受力平衡,并引入损伤理论将其与传统的计算方法相耦合,建立了以加固区桩体损伤变形为主要因素之一的加固区压缩变形计算模式,并用实例验证了该模型的可靠性.     

岩溶地区马尾松群落成因研究

对广西岩溶山区生态重建示范点都安县三只羊乡岜马屯和全州县白宝乡行水田村的两个马尾松(Pinus massoniana)群落的外貌及结构特征、种类组成、土壤状况等进行了调查分析和相似性对比研究,并与砂、页岩地区的马尾松群落进行比较.得出:在特殊的情况下岩溶地区的碳酸盐岩地层的土壤形成酸性,是岩溶山区能形成马尾松群落的主要原因.     

接触爆炸作用下板的塑性变形分析与实验

为了研究接触爆炸作用下板的塑性变形的塑性区范围和最大塑性变形量的计算,利用能量理论处理爆炸荷载作用下的板最大变形量的计算问题,利用固体介质应力波理论分析板塑性变形范围的计算问题.推导出接触爆炸作用下线性硬化材料板的最大变形量计算式和塑性变形范围的计算式.实验验证了接触爆炸作用下板的塑性变形范围和最大塑性变形量的计算公式的可靠性.实验结果和计算分析结果比较吻合.