基于三维块体切割分析及块体理论的高陡硬岩边坡稳定性分析

硬岩边坡稳定问题通常表现为受结构面控制的块体失稳。采用三维块体切割和块体理论对某高陡硬岩边坡确定性结构面切割形成的定位块体问题、随机裂隙形成的不定位块体问题与确定性和随机结构面共同切割形成的半定位块体问题进行较为全面地计算分析。结果表明:当存在较多产状和位置变化复杂的确定性长大结构面时,采用传统块体理论方法进行组合并确定不同组合形成的关键块体,则工作量大,且块体形态特征难以确定。然而,三维块体切割分析可以快速搜索得到所有块体。在综合考虑结构面延伸为110 m,搜索得到体积大于100 m^(3)的可失稳块体有6个,但块体稳定性均较好,不需要采取支护措施;随机节理裂隙形成的不定位块体,在重力的作用下,不存在失稳问题;确定性与随机性结构面共同形成的半定位块体,只在少数断层旁边出现,其稳定性均满足设计要求。该边坡的岩体结构面切割形成的块体问题不突出,结构面组合特征对边坡的稳定性影响较小。

三维块体系统非连续变形正分析模型

将非连续变形分析方法推广至三维,在一定的线性位移模式下,按最小势能原理建立三维块体非连续变形正分析模型,详细推导了荷载子矩阵、惯性子矩阵、位移约束子矩阵和接触子矩阵,给出了相应的公式和算例。

节理岩体三维块体系统面向对象的数据结构

节理岩体三维块体系统的数据结构直接关系到三维块体计算程序开发的难易及程序运行的效率。由于岩体三维块体的任意性、复杂性,使其数据的组织有相当的困难,采用面向对象的设计思想,在C++语言环境下,对三维块体系统的数据结构进行了研究与开发,获得了满意的结果。

基于Half Edge的随机结构面切割下三维块体系统自动生成法

针对三维块体系统自动生成法的研究成果虽多,但主要研究过程的介绍较少的情况,本文结合Half Edge结构对任意结构面组合切割形成的三维块体系统的自动生成法进行了详细研究,研究结果表明该生成法为既有基于有向图遍历理论的二维块体系统的三维拓展,可对任意结构面切割组合下形成的包括凹形块体在内的三维块体进行有效搜索,显示该方法的通用性和有效性,并可为三维结构面连通性判定、三维不连续分析或流形元分析的前处理系统所应用。

SAP5可变节点三维块体单元应力计算后处理程序的研制

本文根据弹性力学中确定三向应力状态主应力的三次方程,编制了一个SAP5程序中8～21可变节点三维块体单元应力计算的后处理程序。应用该程序可迅速、准确地计算出8～21可变节点三维块体单元的主应力和主方向。

基于AutoCAD建模的三维块体稳定性分析

在大型地下岩体的开挖过程中，经常会出现三维不稳定块体。这对建筑的安全是一个重大的隐患。三维建模是采用刚体极限平衡理论评估块体稳定性的基础．利用AutoCAD软件的三维建模功能．通过现场地质编录资料，快速直观地建立块体的三维模型．应用AutoCAD三维绘图的坐标变换功能，对空间力系进行投影，求出块体的总抗滑力和总下滑力，并采用刚体极限平衡理论评估块体稳定性。

多结构面三维块体极限稳定新方法探讨

对复杂块体进行简单切分后,根据块体基本理论与刚体分块极限平衡原理,探讨多结构面三维复杂块体稳定分析新方法,研制适应性较强的三维极限稳定分析程序,在龙滩水电站右岸坝肩高边坡等工程中取得成功应用。

三维块体纳米晶材料的制备及应用

综合评述了三维块体纳米晶材料的最新研究进展。概述了三维块体纳米晶材料的常用制备方法及新颖制备技术,并对各种制备方法进行了综合比较,指出其优缺点及已有实际应用的材料体系;介绍了三维块体纳米晶材料的性能表现;展望了三维块体纳米晶材料的未来研究发展方向及其在新领域的应用前景。

基于ANSYS的三维块体数值模拟

在大型地下开挖工程中,经常会出现块体的失稳破坏,这对建筑的安全是一个重大的隐患。传统的方法是利用刚体极限平衡法得出块体整体稳定性系数。而用有限单元法可以模拟静力平衡状态下结构面上的应力分布,以三峡大坝右岸地下厂房中的不稳定块体为例,得出结构面上稳定性系数分布图,并且对锚索支护的效果进行有效的评价。

多结构面三维块体极限稳定分析新方法

根据刚体分块极限平衡原理,推导并阐述多结构面复杂三维块体分块稳定分析新方法,编制具有广泛适用性的多结构面三维块体极限稳定分析程序,并在龙滩水电站右岸高边坡等工程稳定性研究中取得成功应用。

一个有效的八节点杂交/混合三维块体单元

基于修正的Ｈｕ－Ｗａｓｈｉｚｕ广义变分原理建立了一个八节点杂交／混合三维块体单元．通过有代表性的考题计算结果验证。

基于三维块体法的矿床资源储量动态建模

资源/储量的估算和分析是矿床勘探的重要环节,储量估算的精度和效率一直是矿床研究的热点。本文以三维建模/勘探软件为平台对内蒙某铜矿进行了矿体的三维建模与动态储量估算,通过对原始钻孔取样数据进行处理建立了钻孔数据库,通过块体划分和克里格插值建立了矿化域的动态资源/储量模型。与传统几何计算方法相比,本文建立的资源/储量模型可以快速根据不同的边界品位进行空间分析,并能随着原始数据的变化动态更新模型,建模简便,估算精度高。

岩体精细化建模方法与三维块体识别

本文提出了将随机确定性的结构面与随机稳定性结构面相随机地结合来研究模拟工程岩体稳定性结构面的一种研究方法,根据实际情况采用先进的数字传感器和摄像测量技术现场采集测量的岩块体数据,运用三维的网络模拟技术进行生成,利用大型掘进开挖机在施工过程中不断测量采集得到的岩块体数据对开挖机模拟的稳定性结构面模型进行了动态校核及结构进行实时的调整,从而可以建立比较精细的工程结构面岩体空间稳定性模型。

岩石块体三维接触判断的侵入边法

在三维单元法、三维不连续变形分析法中,三维块体的接触判断是关键的问题之一。对三维凸多面体的所有接触形式进行了分类,提出了一种三维块体接触判断的侵入边法。给出了侵入边法的原理、方法实施步骤及识别接触形式的方法。通过论证和算例表明,所提出的方法计算工作量小、鲁棒性好,容易于计算机实现。

基于三维块体模型的矿体动态构模方法

为了使三维地质建模(3DGM)过程中,矿体模型能够动态构建和更新,基于克里格法资源储量估算过程中常用的矿体块体模型,提出了一种新的方法:克里格块体(KrigingBlock,KB)法,根据已经记录地质统计学插值或模拟结果的矿体块体模型,创建符合一定工业指标条件的几何结构模型。以自主知识产权的三维地学信息系统平台QuantyView(原GeoView)为基础对该方法进行了实现,并且成功地在某矿区动态地构建出了不同边界品位条件下的矿体模型。KB法可以完成大多数矿体模型的构建、更新过程。由于空间插值或模拟技术的引入,该方法可以有效地融合多源、多类的软、硬性控矿信息,从而提高建模结果的可信度。此外,它还可以很容易地扩展到3DGM其它类似的领域,如油气分布等。

三维复杂块体系统边坡深层加固条件下稳定性及破坏机制模型试验研究

白鹤滩水电站左岸为强卸荷岩体三维复杂块体系统高边坡,采用三维地质力学模型试验,进行了边坡变形特性、失稳破坏过程、破坏机制、边坡稳定性及加固处理效果研究。模型试验表明,边坡失稳模式为块体滑动破坏,破坏形态表现为底滑面的剪切破坏和后缘结构面的拉裂破坏以及块体沿底滑面和侧滑面的滑动。边坡破坏过程为模型结构面初裂、结构面组合块体边界贯通、最终至边坡整体失稳3个阶段。采用地质力学模型试验综合法获得了左岸块体系统边坡整体稳定安全系数,典型块体稳定安全系数与三维刚体法及块体单元法(BEM)计算成果对比基本一致,模型试验综合法安全系数相对较大。同时,针对层内错动带LS337界面部位相对变位监测表明,深层混凝土置换洞加固有效地控制了底滑面的滑动变形,提高了相关结构面组合块体的稳定性,边坡加固效果较为明显。研究成果对白鹤滩工程左岸强卸荷区三维复杂块体系统边坡及类似工程边坡稳定性及加固处理具有重要的指导意义。

三维非拓扑一致性块体构建算法优化与应用

地震勘探中三维地质模型对于正演数值模拟至关重要,而三维块体构建技术又是块状地质建模最核心的技术之一。现有的块体构建技术都是基于模型的交线拓扑结构,当曲面模型在交线处存在一定拓扑错误,或者存在漏缝或交越现象时,则无法自动建立正确的块体模型。为此,研究了一种完全不依赖于模型交线拓扑结构的非拓扑一致性三维块体构建算法,该算法仅根据曲面模型的自身形态进行块体构建,利用视觉观察技术自动追踪块体边界三角网。为了降低原算法中存在的计算冗余,提高块体构建效率,提出了一种基于八叉树的优化算法。大量模型测试结果表明,该优化算法不仅可以较好地进行块体构建,还具有较高的块体构建成功率,具有很高的实用价值。

三维数字建模技术在某铜矿山中的应用

矿山三维数字建模与可视化技术研究,是“数字矿山”的核心组成部分,是现代矿山信息化研究的热点和重点。文章在对地质统计学和现代矿山数字建模技术研究基础上,结合国内某大型矿山,论述了矿床三维数字建模的过程和方法。结果表明,利用三维数字建模的方法来进行储量计算、品位估值、安排生产计划,将改变矿山传统的开采模式,是我国矿山现代化征程中的必由之路。

三维任意裂隙网络渗流模型及其解法

首先,分析三维裂隙网络渗流分析模型需解决的2个关键问题,即如何获得结构面网络相交形成的裂隙渗流通道、如何计算二维任意形态区域的渗流问题。采用全空间块体搜索(三维块体切割)技术,得到封闭块体的边界就是渗流通道,块体边界的连接关系就是渗流有限元计算节点的连接关系;块体边界的裂隙面(或临空面)由不同形态、不同数量的回路构成,将每个回路上的渗流考虑为二维连续介质渗流,在面的局部坐标系下,通过单纯形积分解决任意形态回路上的渗流问题。然后,根据计算节点连接关系,形成总体渗流矩阵和渗流控制方程后就可实现三维任意结构面网络渗流计算。最后,采用算例对理论分析过程和计算程序进行检验,并将三维结构面网络渗流分析结果应用到块体系统渐进失稳分析中。

高熵领域新维度:高熵合金纤维

本文聚焦于探索高熵合金纤维在材料领域的全新视角,特别关注其在柔性材料领域潜在的应用。通过对高熵合金纤维的多元性、材料特性和性能可调性进行深入研究,揭示了其在构建新一代柔性材料方面所具备的巨大潜力。着眼于从一维角度出发,使得高熵合金纤维与传统的三维块体或二维薄膜截然不同,为高熵合金带来了全新的视野和可能性。