相变储能材料及其应用研究进展 被引量：52

1

作者 陈颖 姜庆辉 +3 位作者 辛集武 李鑫 孙兵杨 杨君友 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1-10,共10页

人类在面临化石能源枯竭的同时,对能量的利用率依然还停留在较低的水平。因此,在大力发展新能源的同时,着力研发节能环保新材料新技术具有十分重要的意义。相变材料(phase-change materials,PCM)是一种节能环保的储能材料,它在蓄热与温... 人类在面临化石能源枯竭的同时,对能量的利用率依然还停留在较低的水平。因此,在大力发展新能源的同时,着力研发节能环保新材料新技术具有十分重要的意义。相变材料(phase-change materials,PCM)是一种节能环保的储能材料,它在蓄热与温控等领域具有大规模商业应用的潜力。本文首先对相变储能材料的基本特征、工作原理以及分类等方面作了简要的介绍;并就相变储能材料在温控与蓄热等领域的应用与发展情况进行了具体的分析,指出了PCM的性能是制约其深入广泛应用的主要技术障碍。在此基础上,详细评述了PCM存在的主要问题以及针对这些问题开展的相关研究工作和最新发展动态,指出通过功能复合等新技术优化材料性能、设计新材料体系、拓展新的应用领域将是相变储能材料未来的主要发展方向。 展开更多

关键词 相变材料 相变储能 热管理 蓄热 节能

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反倾边坡影响倾倒稳定的几种因素探讨 被引量：20

2

作者 位伟 段绍辉 +2 位作者 姜清辉 漆祖芳 张房房 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第S01期431-434,共4页

倾倒破坏是岩石边坡主要的失稳类型之一,而分析岩石边坡倾倒破坏的极限平衡方法主要还是Goodman和Bray提出的G-B方法,尽管该方法采用的是一个比较理想化的模型,但其计算结果能够较好的反映出倾倒破坏的基本规律。本文主要讨论岩层倾角... 倾倒破坏是岩石边坡主要的失稳类型之一,而分析岩石边坡倾倒破坏的极限平衡方法主要还是Goodman和Bray提出的G-B方法,尽管该方法采用的是一个比较理想化的模型,但其计算结果能够较好的反映出倾倒破坏的基本规律。本文主要讨论岩层倾角、厚度以及切坡角度对倾倒体稳定的影响。 展开更多

关键词 岩石边坡 倾倒破坏 极限平衡方法

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高温对花岗岩微结构及渗透性演化机制影响分析 被引量：19

3

作者 邓申缘 姜清辉 +2 位作者 商开卫 井向阳 熊峰 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1601-1611,共11页

高温会使岩石产生热破裂现象,从而影响岩石的渗透性能。为了探寻温度对岩石微结构及渗透性能的影响,对50~800℃高温热处理后花岗岩开展了气体渗透率试验,并结合CT扫描技术,对高温热处理后花岗岩内部的微结构进行三维重构及特征分析,深... 高温会使岩石产生热破裂现象,从而影响岩石的渗透性能。为了探寻温度对岩石微结构及渗透性能的影响,对50~800℃高温热处理后花岗岩开展了气体渗透率试验,并结合CT扫描技术,对高温热处理后花岗岩内部的微结构进行三维重构及特征分析,深入讨论了花岗岩受热后微结构的变化规律。在此基础上,对Kozeny-Carman模型及其改进模型在高温下的适用性进行讨论与验证,最后结合孔隙分形模型提出了高温后花岗岩温度-渗透率模型。结果表明:(1)温度升高过程中,花岗岩内部微结构发生明显变化,在400℃之前,矿物热膨胀性不均,岩石颗粒之间产生微小孔隙,构成了孔隙结构;而随着温度继续增加,孔隙端部产生裂纹并迅速扩展、连通,形成孔隙-裂隙网络结构。(2)当热处理温度不高于600℃时,花岗岩内部微结构形状因子概率分布曲线基本保持一致;当温度高于600℃时峰值对应的形状因子左移明显,其平均形状因子降低较大。(3)在孔隙结构阶段,花岗岩的渗透率变化不大,约为10^(-18) m^(2);在孔隙-裂隙网络结构阶段,花岗岩的渗透率随着裂隙的扩展而呈指数型增长,800℃时的花岗岩渗透率是常温下的8×10^(4)倍。(4)在应用4种孔隙率-渗透率模型对50~800℃孔隙率和渗透率的拟合结果中,Bayles模型和Costa模型描述高温后花岗岩更合理,拟合结果较K-C模型和S-R模型更高。(5)在温度低于600℃时,花岗岩内部微结构的形状基本没有变化,可以认为K-C形状系数保持为常数,说明对于花岗岩,Bayles模型和Costa模型在温度低于600℃时是适用的。(6)在Costa模型的基础上,结合高温后花岗岩孔隙分形特征,得到了高温后花岗岩温度-渗透率模型。将50~600℃的试验数据代入新模型进行验证,结果表明拟合度较好,达到0.99以上。 展开更多

关键词 热处理 花岗岩 三维微结构 渗透率 孔隙率 Kozeny-Carman改进模型

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基于决策树和有效降雨强度的滑坡危险性预警 被引量：18

4

作者 黄发明 曹中山 +2 位作者 姚池 姜清辉 陈佳武 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期472-482,共11页

以江西省寻乌县为例,采用信息量(IV)、反向传播神经网络(BPNN)和C5.0决策树模型进行滑坡易发性预测(LSP),比较不同模型的预测性能;基于有效降雨量的概念提出有效降雨强度-历时(EI-D)模型,计算滑坡临界降雨阈值并将其与传统的降雨强度-历... 以江西省寻乌县为例,采用信息量(IV)、反向传播神经网络(BPNN)和C5.0决策树模型进行滑坡易发性预测(LSP),比较不同模型的预测性能;基于有效降雨量的概念提出有效降雨强度-历时(EI-D)模型,计算滑坡临界降雨阈值并将其与传统的降雨强度-历时(I-D)阈值做对比;将LSP结果与EI-D模型耦合,实现滑坡灾害预警并进一步验证了预警精度.结果表明:C5.0决策树的LSP精度高于BPNN和IV,EI-D阈值的预测效果优于I-D模型,且基于滑坡易发性和EI-D阈值的模型能有效实现降雨型滑坡的实时预报. 展开更多

关键词 降雨型滑坡 滑坡危险性预警 滑坡易发性预测(LSP) 有效降雨强度 C5.0决策树

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基于半监督机器学习的滑坡易发性预测建模 被引量：16

5

作者 黄发明 潘李含 +3 位作者 姚池 周创兵 姜清辉 常志璐 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期1705-1713,共9页

为了克服滑坡编录样本不足、扩充滑坡样本较困难、主观随机选择的非滑坡样本准确性较低等缺点,以江西省南康区为例,拟用半监督卡方自交互侦测决策树(SSCHAID)和半监督反向传播神经网络(SSBPNN)进行滑坡易发性预测(LSP),在已知滑坡样本... 为了克服滑坡编录样本不足、扩充滑坡样本较困难、主观随机选择的非滑坡样本准确性较低等缺点,以江西省南康区为例,拟用半监督卡方自交互侦测决策树(SSCHAID)和半监督反向传播神经网络(SSBPNN)进行滑坡易发性预测(LSP),在已知滑坡样本和随机选取的非滑坡样本基础上,用全监督机器学习将初始LSP划分成不同级别;将高分辨率遥感影像和初始滑坡易发性图中的极高易发区叠加,筛选一定数量的潜在滑坡栅格单元扩充滑坡样本;从极低易发区选取非滑坡栅格单元组合成新的输出变量;将新的输出变量导入全监督机器学习,获得最终LSP并评价其精度.结果表明:半监督机器学习的LSP精度远高于全监督机器学习的LSP精度. 展开更多

关键词 滑坡易发性预测(LSP) 半监督机器学习 卡方自交互侦测决策树(CHAID) BP神经网络(BPNN) 地理信息系统(GIS)

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粗糙岩石裂隙低速非线性渗流模型及试验验证 被引量：16

6

作者 熊峰 孙昊 +3 位作者 姜清辉 叶祖洋 薛道锐 刘乳燕 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期3294-3302,3312,共10页

岩体粗糙裂隙非线性渗透特性是岩体渗流研究的重要课题。针对Javadi所提T模型中亚裂隙中速度恒定这一假设的不足,将其修正为速度与开度成正比的经验关系,考虑黏性压降和局部压降,提出了新的低速下粗糙裂隙非线性渗流模型(MT模型)。为了... 岩体粗糙裂隙非线性渗透特性是岩体渗流研究的重要课题。针对Javadi所提T模型中亚裂隙中速度恒定这一假设的不足,将其修正为速度与开度成正比的经验关系,考虑黏性压降和局部压降,提出了新的低速下粗糙裂隙非线性渗流模型(MT模型)。为了验证MT模型的正确性,对5种不同粗糙裂隙进行了低流量的饱和渗流试验,将现有模型及MT模型的预测值与试验结果进行对比,分析表明MT模型与试验结果更为吻合,且模型适用于粗糙性系数JRC≤10的低粗糙度裂隙,雷诺数小于1 000的低流速情况。对MT模型进行分析,初步揭露了粗糙裂隙的非线性渗流机制,即小雷诺数下的Darcy流和大雷诺数下的Forchheimer流,并用临界雷诺数区分两种流动行为。分析了裂隙的粗糙度和开度对非线性渗流特性的影响,表明裂隙越粗糙或开度越小,则临界雷诺数越小,非线性作用将越强。提出了临界雷诺数与水力开度和绝对粗糙度的经验关系式,同时指出该关系式适用于JRC≤10的低粗糙度裂隙。 展开更多

关键词 岩石裂隙 非线性流动模型 渗流试验 开度 粗糙度 临界雷诺数

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基于自适应贝叶斯更新方法的岩土参数概率分布推断 被引量：13

7

作者 蒋水华 冯泽文 +3 位作者 刘贤 姜清辉 黄劲松 周创兵 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期325-335,共11页

合理推断岩土参数概率模型是岩土工程可靠度分析与风险评估的重要一步,目前大多基于现场或室内试验数据推断岩土参数概率分布。提出了岩土力学参数概率分布推断的自适应贝叶斯更新方法,建立了定量的子集模拟计算终止条件,构建了岩土参... 合理推断岩土参数概率模型是岩土工程可靠度分析与风险评估的重要一步,目前大多基于现场或室内试验数据推断岩土参数概率分布。提出了岩土力学参数概率分布推断的自适应贝叶斯更新方法,建立了定量的子集模拟计算终止条件,构建了岩土参数概率分布推断及可靠度分析框架,并给出了计算流程。以台湾3号高速公路滑坡及不排水饱和黏土边坡为例验证了提出方法的有效性,并探讨了子集模拟每层样本数目对岩土参数概率分布推断的影响。结果表明:与最大似然和马尔可夫链蒙特卡洛方法相比,提出的方法计算效率高,编程较为简便,可为解决低接受概率水平岩土参数概率分布推断问题提供一个有效的工具。子集模拟每层随机样本数目对概率分布推断具有一定的影响,随着样本数目的增加,岩土参数后验统计特征和子集模拟阈值均逐渐收敛。此外,可根据互补累积分布函数随子集模拟阈值的变化关系来验证所建立的定量的子集模拟计算终止条件的合理性。 展开更多

关键词 岩土参数 概率分布推断 贝叶斯更新 子集模拟 观测信息

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基于模型修正的空间变异边坡可靠度分析方法 被引量：12

8

作者 蒋水华 姚池 +2 位作者 杨建华 姜清辉 黄劲松 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2018年第8期154-161,共8页

空间变异边坡可靠度计算需要进行多次重复性边坡稳定性分析,常用的边坡稳定性分析极限平衡方法(LEM)计算效率较高而有限元方法(FEM)可捕捉真实的边坡失效机制,边坡可靠度评价中如能充分利用这两者的优势将具有重要的工程价值。该文在发... 空间变异边坡可靠度计算需要进行多次重复性边坡稳定性分析,常用的边坡稳定性分析极限平衡方法(LEM)计算效率较高而有限元方法(FEM)可捕捉真实的边坡失效机制,边坡可靠度评价中如能充分利用这两者的优势将具有重要的工程价值。该文在发展考虑参数空间变异性边坡可靠度分析的一阶可靠度方法(FORM)基础上,提出基于模型修正的空间变异边坡可靠度分析方法,引入一修正系数将基于LEM的简化极限状态面逐渐修正为基于FEM的准确极限状态面,最后基于修正系数和LEM安全系数计算公式采用线抽样法计算边坡失效概率。通过一个考虑参数空间变异性的摩擦/粘性土坡算例验证提出方法的有效性,并探讨土体参数空间变异性和黏聚力与内摩擦角之间互相关性对边坡可靠度的影响。结果表明:提出方法的边坡可靠度计算精度与基于FEM子集模拟方法一致,但是计算效率远远大于后者,尤其对于低概率水平边坡可靠度问题,从而为解决考虑土体参数空间变异性的低概率水平边坡可靠度问题提供一条新的途径。 展开更多

关键词 边坡可靠度 空间变异性 有限元法 一阶可靠度方法 模型修正系数

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滑坡速度预测的计算方法探讨 被引量：9

9

作者 秦云 姜清辉 郭慧黎 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第S01期373-378,共6页

滑坡速度预测一直是一个比较复杂的问题。采用潘家铮提出的基于垂直条分的滑速计算方法求解条块的运动速度,并以三峡库区某滑坡为实例,对其滑动加速度及速度进行分析。同时,采用不连续变形分析方法(DDA)对滑坡体的滑动全过程进行了模拟... 滑坡速度预测一直是一个比较复杂的问题。采用潘家铮提出的基于垂直条分的滑速计算方法求解条块的运动速度,并以三峡库区某滑坡为实例,对其滑动加速度及速度进行分析。同时,采用不连续变形分析方法(DDA)对滑坡体的滑动全过程进行了模拟,二者对滑速发展趋势的预测基本吻合,而且DDA模拟较全面地反映了滑坡运动在时间和空间的发展变化特征,清楚地再现了滑坡发生、发展、失稳的全过程,可作为预测滑坡滑速的有效分析方法。 展开更多

关键词 垂直条分法 DDA 滑坡 滑速

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层理方向对砂岩断裂模式及韧度的影响规律试验研究 被引量：9

10

作者 李斌 黄达 +1 位作者 姜清辉 陈国庆 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期1854-1862,共9页

为了探索具有层理面的砂岩断裂力学性质的各向异性,开展了具有不同层理方向的半圆形砂岩试样在不同切缝角度下的三点弯试验研究,揭示了层理方向对砂岩应力强度因子、断裂韧度及破裂模式的影响规律。试验结果表明试样破裂模式受层理面与... 为了探索具有层理面的砂岩断裂力学性质的各向异性,开展了具有不同层理方向的半圆形砂岩试样在不同切缝角度下的三点弯试验研究,揭示了层理方向对砂岩应力强度因子、断裂韧度及破裂模式的影响规律。试验结果表明试样破裂模式受层理面与荷载方向夹角θ控制:θ=0°时,沿层理面张裂破坏;θ=30°时,沿层理面剪切破坏;θ=45°,60°时,切层和沿层理面混合破裂;θ=90°时,切层破坏。不同层理角度的试样测得的断裂韧度差异较大,切缝角α=0°时,θ=90°试样断裂韧度最大,θ=0°试样断裂韧度最小,且KImax/KImin=2.36。运用有限元计算了各试样的无量纲化应力强度因子,结果表明切缝角α=0°时,无量纲化II型应力强度因子YII受层理面与荷载方向夹角θ影响显著:θ=0°,90°试样YII=0,呈现I型断裂;θ=45°,60°试样YII≠0,呈现出I-II复合型断裂;θ=30°试样YII最大,以II型断裂占主导,其余切缝角度下试样无量纲化I型应力强度因子与II型应力强度因子随层理角度θ的变化呈现不同的变化规律。通过扩展有限元XFEM计算出的试样起裂角、断裂韧度及断裂路径与试验结果吻合较好,结果表明各试样的起裂角随层理面与荷载方向夹角θ及切缝角α的变化呈现一定的各向异性。试验所得规律有助于更全面理解具有层理面岩石的断裂特性,并可作为对各向异性岩石断裂力学理论研究和数值计算的有益补充。 展开更多

关键词 半圆形砂岩试样 层理方向 三点弯试验 应力强度因子 断裂韧度 破裂模式

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裂隙-孔隙双重介质Darcy-Forchheimer耦合流动模拟方法及工程应用 被引量：8

11

作者 熊峰 姜清辉 +1 位作者 陈胜云 胡小川 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期2037-2045,I0010,F0003,共11页

针对裂隙-孔隙双重介质非线性渗流问题,采用压力交换函数描述孔隙Darcy渗流和裂隙Forchheimer渗流耦合特性,推导了渗流方程有限体积的数值格式,并编制了相应的计算程序。通过与单裂隙和相交裂隙渗流的Frih和Arraras解对比,验证了新方法... 针对裂隙-孔隙双重介质非线性渗流问题,采用压力交换函数描述孔隙Darcy渗流和裂隙Forchheimer渗流耦合特性,推导了渗流方程有限体积的数值格式,并编制了相应的计算程序。通过与单裂隙和相交裂隙渗流的Frih和Arraras解对比,验证了新方法的合理性。对富水深埋裂隙型围岩隧道非线性渗流问题的计算表明,所提算法对复杂裂隙系统问题具有很强的适用性。进一步分析隧道围岩渗流特征:越接近隧道位置,水压梯度越大,流量也越大;隧道周围水压梯度呈现“底部大,顶部小”的特点,最大相差2.5倍,因此隧道底部的流量大于顶部流量;裂隙方向均匀性和密度是影响隧道围岩水力特性的重要因素。在一定水力梯度下,裂隙方向越集中于水力梯度方向且密度越大时,围岩导水性越大,隧道流量越大,越容易发生涌水事故。研究成果为裂隙型围岩隧道防水设计及工程实践提供参考。 展开更多

关键词 裂隙-孔隙双重介质 Darcy-Forchheimer耦合流动 有限体积法 隧道非线性渗流

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大岗山水电站坝肩边坡开挖支护有限元模拟 被引量：7

12

作者 漆祖芳 唐忠敏 +2 位作者 姜清辉 位伟 潘少华 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第S01期161-165,共5页

大岗山水电站坝肩边坡地质条件复杂,断层、岩脉、卸荷裂隙密集带、深部卸荷带及节理裂隙发育。为对该边坡在开挖支护过程中的应力、变形情况进行分析,采用弹黏塑性有限元软件EVP3D,利用弹塑性有限元法进行边坡稳定性的三维有限元计算,... 大岗山水电站坝肩边坡地质条件复杂,断层、岩脉、卸荷裂隙密集带、深部卸荷带及节理裂隙发育。为对该边坡在开挖支护过程中的应力、变形情况进行分析,采用弹黏塑性有限元软件EVP3D,利用弹塑性有限元法进行边坡稳定性的三维有限元计算,揭示边坡可能的失稳部位,对初拟的施工程序的合理性进行评价,并对边坡的支护方案提出建议。 展开更多

关键词 大岗山水电站 坝肩边坡 开挖 加固 有限元

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基于贝叶斯更新和信息量分析的边坡钻孔布置方案优化设计方法 被引量：6

13

作者 蒋水华 刘贤 +3 位作者 尧睿智 姜清辉 黄劲松 周创兵 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期1871-1879,共9页

为在节省岩土工程勘察成本的前提下获得最有价值的现场试验数据,通常需要事先设计最优的工程勘察方案。提出了基于贝叶斯更新和信息量分析的边坡钻孔布置方案优化设计方法,其中采用贝叶斯方法更新空间变异土体参数统计特征和计算边坡后... 为在节省岩土工程勘察成本的前提下获得最有价值的现场试验数据,通常需要事先设计最优的工程勘察方案。提出了基于贝叶斯更新和信息量分析的边坡钻孔布置方案优化设计方法,其中采用贝叶斯方法更新空间变异土体参数统计特征和计算边坡后验失效概率,在此基础上进行场地信息量分析确定边坡最优钻孔位置和最佳钻孔间距。此外,为更加准确地表征土体参数的先验信息,发展了非平稳随机场模型以表征土体参数均值和标准差随埋深逐渐增加的特性。最后通过一个不排水饱和黏土边坡算例验证了提出方法的有效性。结果表明：所提出的方法能够在现场勘察试验之前仅利用现有的土体参数先验信息有效确定边坡最优钻孔位置和最佳钻孔间距。对了解边坡稳定性能所需的试验数据,并不是钻孔间距越小所获得的信息量越大。 展开更多

关键词 边坡 空间变异性 贝叶斯更新 信息量分析 钻孔位置和间距

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岩石高边坡爆破开挖损伤区岩体力学参数弱化规律研究 被引量：26

14

作者 杨建华 代金豪 +2 位作者 姚池 蒋水华 姜清辉 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期968-975,共8页

岩石边坡爆破开挖引起的岩体力学性能劣化对边坡稳定具有不利的影响,Hoek-Brown(H-B)准则是快速估算损伤岩体力学参数的有效途径之一。针对白鹤滩水电站左岸834~750 m高程拱肩槽边坡爆破开挖,通过分析爆破后边坡岩体的声波速度,定量确定... 岩石边坡爆破开挖引起的岩体力学性能劣化对边坡稳定具有不利的影响,Hoek-Brown(H-B)准则是快速估算损伤岩体力学参数的有效途径之一。针对白鹤滩水电站左岸834~750 m高程拱肩槽边坡爆破开挖,通过分析爆破后边坡岩体的声波速度,定量确定了H-B准则中扰动因子D的取值及其随深度的变化规律,在此基础上研究了损伤区内岩体力学参数的弱化规律。研究结果表明:随着岩体深度的增加,扰动因子D线性降低,损伤区内岩体变形模量线性增大,岩体单轴抗压强度、单轴抗拉强度、内摩擦角和黏聚力非线性增大;爆破开挖扰动下岩体单轴抗压强度弱化最为严重,内摩擦角弱化程度最小。研究成果可为边坡稳定性分析与支护设计的岩体力学参数取值提供参考。 展开更多

关键词 岩石边坡 爆破 开挖损伤区 HOEK-BROWN准则

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脆性各向异性岩石破坏过程数值模拟 被引量：11

15

作者 姚池 何忱 +2 位作者 蒋水华 杨建华 姜清辉 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期96-103,共8页

在改进刚体弹簧方法的基础上,采用Hoek-Brown准则判断界面破坏,提出各向异性Voronoi网格的生成方法,并引入界面细观参数各向异性的赋值函数,最终建立了脆性各向异性岩石损伤破坏过程的数值模拟方法。利用该方法对文献中的试验结果进行... 在改进刚体弹簧方法的基础上,采用Hoek-Brown准则判断界面破坏,提出各向异性Voronoi网格的生成方法,并引入界面细观参数各向异性的赋值函数,最终建立了脆性各向异性岩石损伤破坏过程的数值模拟方法。利用该方法对文献中的试验结果进行了模拟。计算表明,该方法不仅能成功模拟岩石抗压强度随软弱面倾角变化的"U"形规律,定量上与试验结果吻合良好,而且能同时定量模拟岩石变形特性即弹性模量和泊松比的各向异性特征。 展开更多

关键词 岩石破坏 各向异性 裂隙扩展 刚体弹簧方法 细观模型

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SnO的歧化反应对SnTe热电性能的优化 被引量：3

16

作者 胡慧珊 杨君友 +2 位作者 辛集武 李思慧 姜庆辉 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期315-320,共6页

PbTe基化合物是一种热电性能优良的中温区热电材料,但铅的毒性限制了其广泛应用,因此类似化合物SnTe引起了人们关注。但SnTe的载流子浓度较高和晶格热导率较大使其ZT值较低。本研究利用SnO歧化反应对SnTe热电性能实现了协同调控。热压... PbTe基化合物是一种热电性能优良的中温区热电材料,但铅的毒性限制了其广泛应用,因此类似化合物SnTe引起了人们关注。但SnTe的载流子浓度较高和晶格热导率较大使其ZT值较低。本研究利用SnO歧化反应对SnTe热电性能实现了协同调控。热压烧结过程中SnO在500℃左右发生歧化反应生成Sn单质和单分散的SnO2颗粒,Sn单质作为自掺杂可以填充SnTe中的Sn空位,导致载流子浓度降低:相比于SnTe基体,SnTe-6mol%SnO样品在600℃下的电阻率从6.5增大到10.5???m, Seebeck系数从105增大到146?V?K?1。同时,原位反应生成的SnO2第二相单分散于晶界处,多尺度散射声子传播而降低晶格热导率,SnTe-6mol%SnO样品晶格热导率在600℃下仅为0.6 W?m?1?K?1,相比于基体下降了33%左右,从而使SnTe体系的热电性能得到明显提高。最终,当SnO加入量为6mol%时,样品在600℃下的ZT值～1,相比于基体提升了一倍左右。 展开更多

关键词 SnTe 歧化反应 热电性能

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拉哇水电站右岸边坡群开挖三维数值分析与支护方案优化 被引量：3

17

作者 刘东 王庆祥 +1 位作者 位伟 姜清辉 《水电能源科学》 北大核心 2022年第3期153-157,共5页

由于拉哇水电站坝址区右岸涉及的工程边坡连片开挖,形成规模较大的边坡群,开挖边坡高陡、规模大、卸荷强烈,对工程的施工和运行安全构成威胁。为此,建立了右岸边坡群开挖三维数值模型,对拉哇右岸边坡群开挖施工过程进行数值模拟。计算... 由于拉哇水电站坝址区右岸涉及的工程边坡连片开挖,形成规模较大的边坡群,开挖边坡高陡、规模大、卸荷强烈,对工程的施工和运行安全构成威胁。为此,建立了右岸边坡群开挖三维数值模型,对拉哇右岸边坡群开挖施工过程进行数值模拟。计算结果表明,由于构成大块体边界潜在滑面的深卸荷裂隙在开挖坡面出露,恶化了边坡的整体稳定性条件,最大变形发生在泄洪洞进口三面临空边坡,坡面出露的深卸荷裂隙是需要重点加固部位。在此基础上,结合各部位边坡工程地质条件和原设计加固方案,进一步提出了优化的锚索支护方案。加固模拟结果表明,边坡开挖变形得到抑制,坡面拉应力分布和坡体内部塑性区分布得到明显改善,优化加固方案有效确保了开挖边坡群的整体稳定性。 展开更多

关键词 拉哇水电站 工程边坡 开挖与支护 变形 稳定性

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基于LHS法的三维随机裂隙网络数值模拟及渗流分析 被引量：4

18

作者 夏燕钦 姚池 +2 位作者 何忱 夏祖昊 姜清辉 《水电能源科学》 北大核心 2019年第11期139-143,共5页

为分析裂隙渗流系数的影响因素,基于拉丁超立方抽样(LHS)法,对岩体内裂隙的几何参数进行抽样模拟,提出了一种改进三维随机裂隙网络生成算法。利用C++语言编制程序,实现三维裂隙网络的生成,通过与Monte Carlo法生成的三维裂隙网络进行对... 为分析裂隙渗流系数的影响因素,基于拉丁超立方抽样(LHS)法,对岩体内裂隙的几何参数进行抽样模拟,提出了一种改进三维随机裂隙网络生成算法。利用C++语言编制程序,实现三维裂隙网络的生成,通过与Monte Carlo法生成的三维裂隙网络进行对比分析,验证了LHS法生成的三维裂隙网络稳定性好、精度高,为解决Monte Carlo法抽样样本坍塌问题提供了一种新思路。并基于LHS法生成三维裂隙网络,借助离散裂隙网络渗流程序进行渗流分析。结果表明,裂隙岩体的渗透系数随裂隙尺寸及裂隙密度的增加而增加,当裂隙尺寸及裂隙密度达到一定量级时,裂隙岩体内会形成贯通的裂隙簇,裂隙岩体渗透系数将急剧增加。 展开更多

关键词 三维随机裂隙网络 MONTE Carlo LHS 极限中心定理

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距离最小化数据驱动计算方法中平衡因子取值影响研究 被引量：1

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作者 张玉辉 姜清辉 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期11-20,共10页

数据驱动计算方法将联立平衡微分方程、几何方程及物理方程的显式求解问题转变为最优化问题,优化目标在于搜索匹配最可能的静力许可应力场、变形许可应变场及应力-应变数据分配方案。在线弹性框架下,探讨了平衡因子取值关于材料常数的量... 数据驱动计算方法将联立平衡微分方程、几何方程及物理方程的显式求解问题转变为最优化问题,优化目标在于搜索匹配最可能的静力许可应力场、变形许可应变场及应力-应变数据分配方案。在线弹性框架下,探讨了平衡因子取值关于材料常数的量级m和平行偏离程度r对算式收敛速率和性能的影响。结果表明:在松弛问题中,应力可行解和应变可行解关于m的线性收敛比分别为1/(1+m2)和m2/(1+m2),而r的增大则会使二者的收敛速率均降低。分配的数据点在原优化问题中受整型约束的限制,在相邻迭代步间变化率越小,算法早熟收敛现象越显著。r等于0时,数据点在相空间内沿直线路径逼近精确解,在m取1时有着最小的渐进线性收敛比;当r不为0时,数据点的迭代路径不再保持为直线。对于收敛速率较慢的分量,迭代终止时与参考解的偏差幅度增大。精确解附近的数据点密度能够很好保障算法的计算精度,从而降低计算结果对平衡因子取值的敏感性。 展开更多

关键词 计算力学 数据驱动 平衡因子 收敛速率 收敛性能

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探讨NFOA-RBF神经网络的食用盐包装封口温度控制系统 被引量：1

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作者 姜庆辉 《盐科学与化工》 CAS 2022年第12期51-54,共4页

为了更好地提升食用盐包装机的工作效率,实现更高的封口温度控制精度,有必要对现有食用盐包装封口温度控制系统进行优化。鉴于传统温度PID控制系统自适应控制程度低的问题,有意识地引入RBF神经网络,以期实现温度PID控制系统的在线调节... 为了更好地提升食用盐包装机的工作效率,实现更高的封口温度控制精度,有必要对现有食用盐包装封口温度控制系统进行优化。鉴于传统温度PID控制系统自适应控制程度低的问题,有意识地引入RBF神经网络,以期实现温度PID控制系统的在线调节。同时,引入果蝇优化算法(NFOA),以期优化RBF神经网络初始值。通过仿真和实验,表明基于NFOA-RBF神经网络的食用盐包装封口温度控制系统精确度更高,稳定性更好,值得应用和推广。 展开更多

关键词 NFOA-RBF神经网络 食用盐包装 封口温度控制

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