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岩石弹塑性破裂过程的数值模拟研究 被引量:9
1
作者 宋力 肖丽萍 林韵梅 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第4期516-521,共6页
分析了对于非均质、非连续且材料参数分布具有分散性和随机性的岩体介质,采用传统有限元法解决其工程问题的局限性.阐述了用岩石力学性质的分布特性来描述岩石材料不均匀性,并用蒙特卡洛模拟方法,将符合Weibull分布规律的材料参数赋予... 分析了对于非均质、非连续且材料参数分布具有分散性和随机性的岩体介质,采用传统有限元法解决其工程问题的局限性.阐述了用岩石力学性质的分布特性来描述岩石材料不均匀性,并用蒙特卡洛模拟方法,将符合Weibull分布规律的材料参数赋予岩体结构中的各个单元体,进而用计算机进行数值模拟的研究方法.应用了在Windows95环境下利用FORTRANPowerStation4.0平台开发的具有可视性的“岩石弹塑性破裂过程分析”软件——REPFPA软件,对典型的岩石试样和巷道模型的弹塑性破裂过程进行数值模拟研究,得到了有价值的实验结果.证明把材料参数随机赋值方法引入到岩土类材料的弹塑性破裂过程分析中去,并用计算机进行数值模拟是研究岩石弹塑性破裂过程的一种有效方法. 展开更多
关键词 岩石 塑性破裂 数值模拟 随机赋值
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岩石试样弹塑性破裂过程的数值模拟分析 被引量:9
2
作者 宋力 解英艳 张后全 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期614-619,共6页
依据岩土类材料的非匀质性特性,并采用对材料参数进行随机赋值的方法研制了弹塑性破裂过程数值分析程序,并用实例证明了程序的可靠性。应用该程序对岩石试样弹塑性破裂过程进行数值模拟研究,分析表明:数值模拟结果与试验研究结果是吻合... 依据岩土类材料的非匀质性特性,并采用对材料参数进行随机赋值的方法研制了弹塑性破裂过程数值分析程序,并用实例证明了程序的可靠性。应用该程序对岩石试样弹塑性破裂过程进行数值模拟研究,分析表明:数值模拟结果与试验研究结果是吻合的。从而为工程岩体断裂分析提出了一种可能的方法与途径。 展开更多
关键词 非均质材料 岩石试样 塑性破裂 数值模拟分析
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岩石材料弹塑性破裂过程的计算机数值模拟 被引量:6
3
作者 宋力 肖丽萍 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第12期87-92,共6页
阐述了岩石材料的非匀质性特性,根据这种特性提出了对材料参数进行随机赋值方法。为了对非匀质类材料的弹塑性破裂过程进行数值模拟研究,必须在有限元计算中实现材料参数随机赋值。介绍了应用程序的结构与特点。给出了工程实例——不同... 阐述了岩石材料的非匀质性特性,根据这种特性提出了对材料参数进行随机赋值方法。为了对非匀质类材料的弹塑性破裂过程进行数值模拟研究,必须在有限元计算中实现材料参数随机赋值。介绍了应用程序的结构与特点。给出了工程实例——不同形状巷道的破裂过程比较。 展开更多
关键词 非均质材料 塑性破裂 数值模拟 计算机语言
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非匀质材料弹塑性破裂过程的数值模拟研究 被引量:8
4
作者 宋力 林韵梅 《力学与实践》 CSCD 北大核心 2002年第4期30-32,共3页
阐述了岩上类材料的非匀质特性,根据这种特性提出了对材料参数进行随机赋值的方法.为了对非匀质类材料的弹塑性破裂过程进行数值模拟研究,必须在有限元计算中实现材料的参数随机赋值.还给出了实例——平面应力状态下试样的弹塑性破裂过... 阐述了岩上类材料的非匀质特性,根据这种特性提出了对材料参数进行随机赋值的方法.为了对非匀质类材料的弹塑性破裂过程进行数值模拟研究,必须在有限元计算中实现材料的参数随机赋值.还给出了实例——平面应力状态下试样的弹塑性破裂过程的数值模拟分析. 展开更多
关键词 岩土类材料 平面应力 非均质材料 塑性破裂 数值模拟
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岩石试样弹塑性破裂过程数值模拟比较研究 被引量:2
5
作者 解英艳 肖丽萍 宋力 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 EI CAS 北大核心 2007年第1期49-52,共4页
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... 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。 展开更多
关键词 岩石试样 塑性破裂 数值模拟 比较研究
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随机数发生器种子值对岩石试样弹塑性破裂过程的影响研究
6
作者 宋力 夏洪春 徐涛 《大连大学学报》 2007年第6期37-42,共6页
阐述了岩土类材料的非匀质性特性,以及对岩土类材料弹塑性破裂过程进行数值模拟的分析程序REPFPA,通过8个试样的数值模拟"试验",深入地研究了随机数发生器种子值对岩石试样弹塑性破裂过程的影响.分析结果表明:只要岩石材料力... 阐述了岩土类材料的非匀质性特性,以及对岩土类材料弹塑性破裂过程进行数值模拟的分析程序REPFPA,通过8个试样的数值模拟"试验",深入地研究了随机数发生器种子值对岩石试样弹塑性破裂过程的影响.分析结果表明:只要岩石材料力学性质的均质度和其它参数保持不变,随机数发生器种子值对岩石试样弹塑性破裂过程与结果的影响很小. 展开更多
关键词 岩石试样 塑性破裂过程 随机数发生器种子值
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巨厚松散层下软弱覆岩破坏规律 被引量:20
7
作者 张广超 陶广哲 +7 位作者 孟祥军 李友 曲治 绪瑞华 于善昌 陈淼 周广磊 栾恒杰 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期3998-4010,共13页
为研究巨厚松散层下软弱覆岩破坏规律,以巨野矿区郭屯煤矿3301工作面为工程背景,综合运用理论分析、数值模拟与现场实测相结合的研究方法对巨厚松散层下软弱覆岩破坏规律进行了研究。得出:①阐明了巨厚松散层软弱岩层条件下覆岩破坏演... 为研究巨厚松散层下软弱覆岩破坏规律,以巨野矿区郭屯煤矿3301工作面为工程背景,综合运用理论分析、数值模拟与现场实测相结合的研究方法对巨厚松散层下软弱覆岩破坏规律进行了研究。得出:①阐明了巨厚松散层软弱岩层条件下覆岩破坏演化力学过程,明确了巨厚松散层、软弱基岩及两者联动演化对覆岩破坏高度的综合影响机制,并考虑到软弱岩层塑性破裂特征,提出了基于极限拉伸应变的软弱覆岩破坏高度计算方法;②揭示了巨厚松散层下软弱覆岩破坏形态及裂隙发育拓展规律,软弱覆岩破坏演化依次经历缓慢增长阶段、快速增长阶段与稳定平衡阶段,分析了松散层厚度、开采高度对软弱覆岩破坏的影响机制,覆岩破坏高度与采高呈线性增长关系,与松散层厚度呈指数函数关系,并基于回归分析理论拟合得出了相应的数学表达式;③井下仰孔分段注水现场探测表明,巨厚松散层(515 m)、软弱岩层、大采高(6 m)开采条件下的覆岩破坏高度为78 m,为采高的13倍,发育至弥合性较强的泥岩岩层内,并基于工作面水害危险性分析、涌水规律及采场矿压规律,对理论分析和数值模拟结果进行了验证分析。 展开更多
关键词 软弱岩层 巨厚松散层 覆岩破坏高度 塑性破裂 大采高开采
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基于离散相模型的电潜泵叶轮磨损数值计算 被引量:10
8
作者 陈思 王尊策 +1 位作者 吕凤霞 何金钢 《中国石油大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期143-148,共6页
基于离散相模型结合弹塑性压痕破裂理论对电潜泵叶轮磨损进行数值计算研究,对不同工况下的叶轮磨损进行分析,得到电潜泵叶轮的磨损规律,运用三坐标测量机对实际工作的电潜泵叶轮中存在的磨损情况进行测量,以实现对数值模拟结果的验证。... 基于离散相模型结合弹塑性压痕破裂理论对电潜泵叶轮磨损进行数值计算研究,对不同工况下的叶轮磨损进行分析,得到电潜泵叶轮的磨损规律,运用三坐标测量机对实际工作的电潜泵叶轮中存在的磨损情况进行测量,以实现对数值模拟结果的验证。结果表明:叶轮磨损加剧的颗粒粒径临界点是0.06-0.08 mm;磨损最严重的区域位于叶片凹面;转速、颗粒粒径增大均会加剧冲蚀磨损,导致磨损严重的区域由凹面中部的几个零散点向整个面扩展;数值模拟结果与验证结果吻合较好。 展开更多
关键词 离散相模型 塑性压痕破裂理论 磨损 电潜泵 数值模拟
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地震荷载作用下大坝系统的非线性动力损伤分析 被引量:12
9
作者 邱战洪 张我华 任廷鸿 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第5期629-636,共8页
本文在连续损伤力学理论基础上,把非线性动力损伤的概念引入岩石类介质的本构模型,分别提出岩石类材料的脆性动力损伤和粘弹塑性动力损伤破坏模型。同时,将损伤、渗流及孔隙率演化等相互耦合的有效应力概念引入Mohr Coulomb破坏准则,用... 本文在连续损伤力学理论基础上,把非线性动力损伤的概念引入岩石类介质的本构模型,分别提出岩石类材料的脆性动力损伤和粘弹塑性动力损伤破坏模型。同时,将损伤、渗流及孔隙率演化等相互耦合的有效应力概念引入Mohr Coulomb破坏准则,用于分析在渗流压力、损伤发展、孔隙率演化和动应力共同作用下堤坝及岩基系统的非线性地震动力损伤,建立了相应的二维有限元动力损伤数值分析模型,并应用于地震荷载作用下的龙滩混凝土重力坝及其岩基的破坏过程分析,分析结果可作为大坝的安全性评估的依据。 展开更多
关键词 脆性损伤破裂 粘弹塑性损伤破裂 损伤演化律 有限元动力损伤分析 堤坝与岩基地震响应
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Quantitative characterization of sealing integrity by caprock of Paleocene Artashi Formation gypsolyte rock in Kashi Sag of Tarim Basin, NW China 被引量:4
10
作者 LIAO Xiao WANG Zhen-liang +2 位作者 FAN Chang-yu YU Chang-qing YU Zhu-yu 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2019年第3期695-710,共16页
Maintaining caprock integrity is prerequisite for hydrocarbon accumulation. And gypsolyte caprock integrity is mainly affected by fracturing. Composition, damage behavior and mechanical strength of Paleocene Artashi F... Maintaining caprock integrity is prerequisite for hydrocarbon accumulation. And gypsolyte caprock integrity is mainly affected by fracturing. Composition, damage behavior and mechanical strength of Paleocene Artashi Formation gypsolyte rock that seals significant petroleum in the Kashi Sag of Tarim Basin had been revealed via X-ray diffraction and triaxial compression test. The results indicate the Artashi Formation can be lithologically divided into the lower and upper lithologic members. The lower member comprises gypsum as the dominant mineral, and the cohesion and friction coefficient are 8 MPa and 0.315, respectively. Similarly, the upper lithologic member consists mainly of anhydrite at the cohesion and coefficient of internal friction values of 18 MPa and 0.296. Given that the failure criterion and brittle-ductile transition factors during burial, the sealing integrity of Artashi Formation can be quantized for seven different stages. The reservoirs at the bottom of Artashi Formation caprock buried from 2285 m to 3301 m are expected to be the most favorable exploration target in the Kashi Sag. 展开更多
关键词 brittle-ductile transition failure criterion sealing integrity gypsolyte caprock Artashi Formation Kashi Sag
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Effect of processing parameters on the electromagnetic radiation emission during plastic deformation and crack propagation in copper-zinc alloys
11
作者 KUMAR Rajeev MISRA Ashok 《Journal of Zhejiang University-Science A(Applied Physics & Engineering)》 SCIE EI CAS CSCD 2006年第11期1800-1809,共10页
This paper presents some investigations on the effect of processing parameters on the emission of electromagnetic radiation (EMR) during plastic deformation and crack propagation in copper-zinc alloys. Timing of the... This paper presents some investigations on the effect of processing parameters on the emission of electromagnetic radiation (EMR) during plastic deformation and crack propagation in copper-zinc alloys. Timing of the EMR emissions, maximum stress during crack instability, stress-intensity factor, elastic strain energy release rate, maximum EMR amplitude, RMS value of EMR amplitude, EMR frequency and electromagnetic energy release rate were analysed for the effect of rolling directions at different percentage of zinc content in Cu-Zn alloy specimens. The same parameters were also analysed for 68-32 Cu-Zn alloy specimens at different annealing temperatures and at different angles 0, to the rolling direction. EMR emissions are observed to be highly anisotropic in nature. At θ=45° to 60°, marked changes in mechanical and electromagnetic parameters were observed. Specimens annealed at 500℃, just above the recrystallization temperature, and at 700℃, when grain-size growth is rapid, EMR responses have been found to have well-defined patterns. 展开更多
关键词 RADIATION Plastic deformation Rolling direction ANNEALING FRACTURE
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深部高地应力巷道塑性破坏特征及注浆支护 被引量:34
12
作者 黄耀光 张天军 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期949-958,共10页
为探讨基于围岩塑性破裂区分布的深部巷道精准注浆加固技术,推导得高地应力下非等压二区破坏圆形巷道的应力和塑性破裂区范围的理论解,并结合COMSOL软件,揭示侧压系数、围岩软弱破裂程度和注浆加固对其的影响规律。结果表明:随侧压系数... 为探讨基于围岩塑性破裂区分布的深部巷道精准注浆加固技术,推导得高地应力下非等压二区破坏圆形巷道的应力和塑性破裂区范围的理论解,并结合COMSOL软件,揭示侧压系数、围岩软弱破裂程度和注浆加固对其的影响规律。结果表明:随侧压系数增大,顶底板内的环向应力和塑性破裂区范围显著增大而巷帮的却减小;围岩软弱破裂程度越高,其最大环向应力越小而塑性破裂区范围越大,故决定塑性破裂区范围的是最大环向应力所在位置距巷道表面的距离;塑性破裂区在侧压系数、黏聚力和内摩擦角的不同组合下将呈圆形、类椭圆形和近似蝶形;注浆加固对具有不同可注性和可改造性围岩的塑性破裂区形态、位置和范围的影响不同。其成果可为高地应力巷道注浆加固等设计提供参考。 展开更多
关键词 侧压系数 围岩应力 塑性破裂区范围 破裂形态 注浆加固
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