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土的工程力学性质的颗粒流模拟 被引量：90
1
作者 周健 池永 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第4期377-382,共6页
基于颗粒流理论,引入不同的颗粒接触连接本构模型,分别建立了砂土和粘性土的颗粒流模型.通过颗粒流数值模型试验,对砂土和粘性土的室内平面应变试验及其剪切带形成和发展进行了数值模拟,分别对比了不同围压下颗粒流试样与室内试验的应... 基于颗粒流理论,引入不同的颗粒接触连接本构模型,分别建立了砂土和粘性土的颗粒流模型.通过颗粒流数值模型试验,对砂土和粘性土的室内平面应变试验及其剪切带形成和发展进行了数值模拟,分别对比了不同围压下颗粒流试样与室内试验的应力应变关系曲线,基本再现了砂土和粘性土试样应力应变关系.通过砂土和粘性土PFC试样剪切带模拟表明,当围压较小时试样内部颗粒位移量小而且分布范围较广,当围压增大时,试样内部颗粒位移量也增大,而且发生较大位移颗粒的分布范围趋于集中,同时随着围压的增大试样内部形成明显的剪切带.无论砂土还是粘性土的PFC试样,随着围压的增加剪切带的形状趋于集中,而且剪切带宽度在减小.在围压很小时,试样内形成大的破坏区域,在围压较大时出现明显的线破坏区.这些规律基本与室内试验结果相似. 展开更多
关键词 围压 砂土 粘性土 剪切带 颗粒流模拟 平面应变试验 颗粒流理论 试样 内部 应力应变关系
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砂土力学性质的细观模拟 被引量：85
2
作者 周健 池永 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期901-906,共6页
基于颗粒流理论,对砂土的室内双轴试验和砂土剪切带形成与发展进行了数值模拟,基本再现了砂土试样应力-应变关系。主要研究了颗粒粒径、颗粒摩擦系数等细观参数变化时试样宏观性质的变化情况。对比分析了室内试验和颗粒流数值模拟试验... 基于颗粒流理论,对砂土的室内双轴试验和砂土剪切带形成与发展进行了数值模拟,基本再现了砂土试样应力-应变关系。主要研究了颗粒粒径、颗粒摩擦系数等细观参数变化时试样宏观性质的变化情况。对比分析了室内试验和颗粒流数值模拟试验的砂土剪切带特征。同时对比研究了模型试样颗粒粒径、颗粒刚度和摩擦系数等细观参数的变化,对剪切带的形成与发展过程的影响。结果表明:通过颗粒流数值模型试验可以有效模拟砂土剪切带的形成与发展机理。 展开更多
关键词 砂土 力学性质 细观力学 颗粒流 应力-应变关系 剪切带 数值模拟
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土石混合料大型直剪试验的颗粒离散元细观力学模拟研究 被引量：100
3
作者 贾学明 柴贺军 郑颖人 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期2695-2703,共9页
土石混合料作为一种特殊的岩土介质越来越受到国内外众多研究者的重视。基于3维颗粒离散元PFC3D,建立了土石混合料直剪试验模型,进行了不同含石量、不同岩性的土石混合料直剪试验模拟研究。颗粒离散元模拟结果表明,土石混合料的石料岩... 土石混合料作为一种特殊的岩土介质越来越受到国内外众多研究者的重视。基于3维颗粒离散元PFC3D,建立了土石混合料直剪试验模型,进行了不同含石量、不同岩性的土石混合料直剪试验模拟研究。颗粒离散元模拟结果表明,土石混合料的石料岩性和含石量在很大程度上控制了土石混合料的抗剪强度特性。硬岩混合料的摩擦角普遍比软岩混合料大6°～7°,含石量为60%～80%时达到最大。土石混合料的剪切面不再是一个平面,其起伏度随含石量增加而增大。剪切过程中软岩混合料在低正应力下表现为剪胀,高正应力下表现为剪缩,并产生软化现象,硬岩混合料表现为剪胀和塑性;软岩土石混合料剪切过程中能量以应变能和动能为主,而硬岩土石混合料的能量以摩擦能和动能为主。 展开更多
关键词 土石混合料 颗粒离散元 细观力学 直剪试验 剪切面
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基于数字图像的土石混合体力学性质的颗粒流模拟 被引量：95
4
作者 丁秀丽 李耀旭 王新 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期477-484,共8页
介绍数字图像处理的基本过程,根据其技术原理编写程序,实现由实拍数字图像直接生成颗粒流模型,为土石混合体力学行为的颗粒流模拟提供新的建模方法。利用该方法,采用PFC2D程序对土石混合体(SRM)进行双轴压缩试验的数值模拟,并与均质土... 介绍数字图像处理的基本过程,根据其技术原理编写程序,实现由实拍数字图像直接生成颗粒流模型,为土石混合体力学行为的颗粒流模拟提供新的建模方法。利用该方法,采用PFC2D程序对土石混合体(SRM)进行双轴压缩试验的数值模拟,并与均质土体的试验结果相比较。结果显示,一定碎石含量的土石混合体试样其应力–应变关系呈现出台阶状分布的特征,第一平台段所对应的主应力差基本反映土颗粒的屈服强度;之后强度的提高则与碎块石存在形成的应变硬化现象相关。数值模拟反映出的规律与现场试验结果一致。通过分析土石混合体试样的破坏形态,发现其破坏过程与形态要比均质土体复杂的多,由于碎块石的存在,破裂面往往不规则,不像均质土体那样呈明显的条带状破坏。 展开更多
关键词 岩土力学 土石混合体 数字图像处理 颗粒流模型 细观力学 屈服强度 应变硬化
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混凝土破坏理论研究进展 被引量：46
5
作者 郭少华 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 1993年第4期520-529,共10页
本文综述了混凝土的材料性质、破坏特点及机理,回顾了断裂力学与损伤力学在混凝土材料破坏研究中的应用,对当前混凝土破坏研究的主要问题和今后方向进行了讨论与展望。
关键词 混凝土 界面裂纹 本构关系 断裂
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预应力锚索锚固段界面滑移的细观力学分析 被引量：62
6
作者 尤春安 战玉宝 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期1976-1985,共10页
在预应力锚索锚固段界面力学特性试验的基础上,研究锚固体界面在荷载作用下的变形规律及失效条件。试验结果表明,锚固力的大小与锚固长度有关,但不是成比例关系;当锚固长度达一定值时,再进一步增加锚固长度,锚固力的增大是非常有限的;... 在预应力锚索锚固段界面力学特性试验的基础上,研究锚固体界面在荷载作用下的变形规律及失效条件。试验结果表明,锚固力的大小与锚固长度有关,但不是成比例关系;当锚固长度达一定值时,再进一步增加锚固长度,锚固力的增大是非常有限的;在保证砂浆具有一定强度的条件下,含砂量越高的锚固体,其锚固力越大。从细观层面上对预应力锚索锚固段从弹性变形到塑性滑移以至脱黏失效的过程进行研究,结果表明,锚固体界面层是具有一定厚度并具有特殊力学性质的材料,其力学性质不仅与岩土体的性质有关,而且与灌浆体的材料组构密切相关;降低灌浆材料的水灰比,加入减水剂和其他外加剂对提高界面层的强度性能有着重要的意义;可将锚固体界面上的变形分为弹性变形、塑性滑移变形和脱黏变形3个阶段。由于锚固体界面层的剪胀效应,在滑移段中,越靠近荷载的近端,锚固体所受的剪应力越大;在整个锚固体中,主要的受力部分是塑性滑移区,而弹性区和脱黏区的受力都较小。 展开更多
关键词 采矿工程 预应力锚索 锚固段 界面 细观力学
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多尺度复合材料力学研究进展 被引量：56
7
作者 陈玉丽 马勇 +1 位作者 潘飞 王升涛 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期1-68,共68页
多尺度复合材料力学是运用多尺度分析思想研究空间分布非均匀材料力学性能的学科.近年来,多组分、多层级先进材料的蓬勃发展和微纳米实验观测手段的不断进步,有力地推动了该学科的研究.论文围绕非均匀材料力学性能的多尺度分析,首先从... 多尺度复合材料力学是运用多尺度分析思想研究空间分布非均匀材料力学性能的学科.近年来,多组分、多层级先进材料的蓬勃发展和微纳米实验观测手段的不断进步,有力地推动了该学科的研究.论文围绕非均匀材料力学性能的多尺度分析,首先从微纳米尺度到宏观尺度综述了常用的理论分析方法;接着分别针对非均匀连续介质和离散体系介绍了常用的多尺度计算模拟方法;然后结合本课题组在纳米复合材料、抗冲击吸能材料、随机网络材料和多层级自相似材料等方面的研究工作,举例说明了如何综合运用多种方法对各种复杂材料系统进行多尺度分析;最后,展望了该领域还需进一步发展和完善的若干方向. 展开更多
关键词 多尺度 复合材料 非均质材料 微纳米力学 细观力学
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压缩荷载条件下岩石细观损伤特征的研究 被引量：34
8
作者 凌建明 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 1993年第2期219-226,共8页
作者利用装配有拉压加载台和荷载伺服系统的扫描电镜,首次用小尺寸试样对受压条件下岩石微结构及其细观损伤的全过程进行了试验研究。在岩石初始损伤、起裂机制、损伤演化与破坏的细观特征和机理、细观主裂纹的形成,以及蠕变损伤的细观... 作者利用装配有拉压加载台和荷载伺服系统的扫描电镜,首次用小尺寸试样对受压条件下岩石微结构及其细观损伤的全过程进行了试验研究。在岩石初始损伤、起裂机制、损伤演化与破坏的细观特征和机理、细观主裂纹的形成,以及蠕变损伤的细观特征等方面取得了一系列颇有价值的成果,并为岩体损伤力学研究探索了一条新途径。 展开更多
关键词 岩石 细观力学 损伤力学 压缩荷载
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湿态混凝土抗压强度与本构关系的细观力学分析 被引量：37
9
作者 王海龙 李庆斌 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期1531-1536,共6页
采用细观断裂力学的方法研究湿态混凝土在外部荷载的作用下,裂纹及孔隙中水压力的大小和影响因素及其对混凝土受力性能的影响。根据湿态混凝土中裂纹的扩展规律,采用分枝型裂纹来研究湿态混凝土的抗压强度,利用能量等价原理来探讨湿态... 采用细观断裂力学的方法研究湿态混凝土在外部荷载的作用下,裂纹及孔隙中水压力的大小和影响因素及其对混凝土受力性能的影响。根据湿态混凝土中裂纹的扩展规律,采用分枝型裂纹来研究湿态混凝土的抗压强度,利用能量等价原理来探讨湿态混凝土的本构关系和损伤特征。研究结果表明:(1)分枝型裂纹模型可较好地反映混凝土的体积变形和强度特征;(2)混凝土中的孔隙水压力减小阻碍混凝土开裂的摩阻力,因而加速混凝土的损伤和微裂纹的扩展;(3)与干燥态的混凝土相比,湿态混凝土的抗压强度降低,峰值应变减小,在同一应力水平下湿态混凝土的侧向变形增大。 展开更多
关键词 混凝土 湿态混凝土 细观力学 孔隙水压力 抗压强度 本构方程
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颗粒形状及粒间摩擦角对堆石体宏观力学行为的影响 被引量：38
10
作者 常晓林 马刚 +1 位作者 周伟 周创兵 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期646-653,共8页
基于三维变形体离散单元法对堆石体进行细观研究,采用随机模拟技术生成堆石体三维数值试样,模拟其常规三轴剪切试验,研究堆石体颗粒形状及粒间摩擦系数对宏观力学性能的影响,揭示其细观组构和细观力学参数与堆石体宏观特性的关联性,建... 基于三维变形体离散单元法对堆石体进行细观研究,采用随机模拟技术生成堆石体三维数值试样,模拟其常规三轴剪切试验,研究堆石体颗粒形状及粒间摩擦系数对宏观力学性能的影响,揭示其细观组构和细观力学参数与堆石体宏观特性的关联性,建立细观力学参数与宏观力学参数的相关关系。数值模拟结果表明:颗粒形状对堆石体宏观特性影响明显,颗粒的长短径比越大,数值试样的峰值强度和残余强度均明显增大,峰值强度对应的轴向应变也逐渐增大,而数值试样的初始模量有所减小;在细观层面上,颗粒的长短径比越大,颗粒的接触法向向加载方向倾斜越明显,接触法向的各向异性程度越大;粒间摩擦角对堆石体宏观特性的影响显著,随着粒间摩擦角的增大,峰值强度明显增大和初始模量均明显增大,数值试样在剪切时的体积收缩量也有所增大,反映了堆石颗粒间的相互作用对颗粒体骨架的宏观力学行为的影响。 展开更多
关键词 堆石体 细观力学 变形体离散元 颗粒形状 细观参数
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堆石体三轴剪切试验的三维细观数值模拟 被引量：37
11
作者 马刚 周伟 +1 位作者 常晓林 周创兵 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期746-753,共8页
从细观角度出发,采用随机模拟技术建立堆石体的三维随机颗粒模型,基于修正的增广Lagrangian算法的非线性接触算法模拟颗粒间的相互接触,采用损伤软化模型描述细观单元的应力应变关系,当细观单元的损伤度超过损伤阀值时删除该单元,采用We... 从细观角度出发,采用随机模拟技术建立堆石体的三维随机颗粒模型,基于修正的增广Lagrangian算法的非线性接触算法模拟颗粒间的相互接触,采用损伤软化模型描述细观单元的应力应变关系,当细观单元的损伤度超过损伤阀值时删除该单元,采用Weibull概率分布描述堆石体材料物理力学性质的非均匀性。以水布垭面板堆石坝茅口组堆石为研究对象,进行其三轴剪切试验的变形体离散元细观数值模拟,采用应变控制加载,再现了堆石体的颗粒变形和运动规律。数值计算结果表明,数值模拟能够较好地反映堆石体三轴试验的变形规律,得到的轴向应变-偏应力曲线和轴向应变-体积应变曲线接近试验曲线。从能量角度分析了颗粒变形、颗粒间的摩擦、颗粒的损伤破碎、颗粒运动在加载过程中对系统的贡献。 展开更多
关键词 堆石体 变形体离散元 细观力学 随机模拟 非线性接触 损伤软化模型 非均匀性
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筑坝粗粒料力学特性的缩尺效应研究 被引量：37
12
作者 王永明 朱晟 +2 位作者 任金明 彭鹏 徐学勇 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1799-1806,1823,共9页
针对筑坝粗粒材料缩尺效应问题,统计分析三板溪、水布垭等大坝填筑料的级配特征,认为以Talbot曲线为原级配可作为高土石坝填筑料的"平均级配",并将此原级配按现今粗粒料试验制样时最为常用的"混合法"进行缩尺,配制... 针对筑坝粗粒材料缩尺效应问题,统计分析三板溪、水布垭等大坝填筑料的级配特征,认为以Talbot曲线为原级配可作为高土石坝填筑料的"平均级配",并将此原级配按现今粗粒料试验制样时最为常用的"混合法"进行缩尺,配制了最大粒径dmax为20～180 mm的试样。利用PFC2D软件,对各缩尺级配进行了多组、多种数值试验,揭示了各缩尺级配试样干密度极值、初始弹性模量及体积模量等关键物理量与各级配最大粒径的关系。结果表明:缩尺关系与密实度控制标准相关,在同一相对密度条件下各缩尺比试样力学参量为其最大粒径的单调函数,经推求可得原级配具备室内试验级配1.5～1.6倍的抗变形能力;而在同一干密度条件下,力学参量与各最大粒径呈先减小再增加的非单调关系。最后基于细观力学理论对造成缩尺效应的机制进行了解译。利用PFC2D数值试验从一定程度上拓展了仅靠实际三轴试验来研究粗粒料缩尺效应的粒径和思路。 展开更多
关键词 粗粒料 缩尺效应 Talbot曲线 细观力学
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关于微尺度理论 被引量：20
13
作者 唐祯安 王立鼎 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2001年第6期493-498,共6页
随着纳米材料、微器件、微结构和微系统研究的深入发展及其应用 ,与微尺度效应有关的理论和技术成为当前的研究热点 ,推动着微尺度理论的形成和发展。从微尺度及其判据出发 ,对微尺度理论的几个主要学科做了简要介绍 ,指出了需要解决的... 随着纳米材料、微器件、微结构和微系统研究的深入发展及其应用 ,与微尺度效应有关的理论和技术成为当前的研究热点 ,推动着微尺度理论的形成和发展。从微尺度及其判据出发 ,对微尺度理论的几个主要学科做了简要介绍 ,指出了需要解决的关键问题和研究方法。 展开更多
关键词 微尺度 纳米材料 纳米电子学 介观物理学 细观力学 微尺度传热学
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考虑损伤的含天然气水合物沉积物本构模型 被引量：34
14
作者 吴二林 魏厚振 +1 位作者 颜荣涛 韦昌富 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第A01期3045-3050,共6页
对含天然气水合物沉积物施加荷载后,其内部固体颗粒间将会发生错动、滑移及滚动,当荷载较小时,沉积物表现为弹性变形;随着荷载的增大,内部将出现塑性流动,水合物晶体重新定向,此时沉积物表现为塑性变形;随着荷载的进一步增大,最终导致... 对含天然气水合物沉积物施加荷载后,其内部固体颗粒间将会发生错动、滑移及滚动,当荷载较小时,沉积物表现为弹性变形;随着荷载的增大,内部将出现塑性流动,水合物晶体重新定向,此时沉积物表现为塑性变形;随着荷载的进一步增大,最终导致沉积物发生破坏,这一过程可以看作是沉积物内部损伤产生和逐渐发展的过程。从复合材料的细观力学机制出发研究含水合物沉积物的材料特性,得到等效弹性常数与水合物含量之间的关系;同时基于损伤力学理论,推导出损伤变量的表达式,建立考虑损伤的含天然气水合物沉积物的本构模型。通过比较不同水合物含量下的计算结果与试验结果,结果表明,所建模型能较好地反映含天然气水合物沉积物的应力–应变关系,验证了模型的可行性。 展开更多
关键词 天然气地质学 含天然气水合物沉积物 细观力学 损伤 本构模型
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基于细观力学的盐岩蠕变损伤本构模型研究 被引量：28
15
作者 韦立德 杨春和 徐卫亚 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第23期4253-4258,共6页
在对盐岩在蠕变试验中所表现的损伤特征认识基础上,利用对应性原理建立了基于细观力学的盐岩蠕变损伤本构模型。该模型能够体现考虑损伤和不考虑损伤的蠕变力学过程的巨大差别,应变率随着有效蠕变应力的增大而增大的特征,及在一定畸应... 在对盐岩在蠕变试验中所表现的损伤特征认识基础上,利用对应性原理建立了基于细观力学的盐岩蠕变损伤本构模型。该模型能够体现考虑损伤和不考虑损伤的蠕变力学过程的巨大差别,应变率随着有效蠕变应力的增大而增大的特征,及在一定畸应力作用下随着静水压力的增大蠕变应变率变小的特征。 展开更多
关键词 岩石力学 盐岩 细观力学 蠕变 损伤 本构模型
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高聚物细观损伤演化的研究进展 被引量：19
16
作者 罗文波 杨挺青 张平 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2001年第2期264-275,共12页
聚合物的银纹化损伤与断裂是一个复杂和重要的研究课题．简述了银纹引发的（热）力学条件和银纹成核的微观机理．结合最新的研究进展，对银纹向前扩展的弯月面不稳定机理、银纹增厚的蠕变机理和界面转入机理作了较详细的分析与综合．考... 聚合物的银纹化损伤与断裂是一个复杂和重要的研究课题．简述了银纹引发的（热）力学条件和银纹成核的微观机理．结合最新的研究进展，对银纹向前扩展的弯月面不稳定机理、银纹增厚的蠕变机理和界面转入机理作了较详细的分析与综合．考虑银纹细观结构中横系的作用，对银纹结构模型、银纹微纤断裂判据、微纤断裂行为的分子量和缠结密度相关性以及银纹与裂纹相互作用等问题进行了较详细的综述．指出银纹生长和断裂的深入研究可望建立材料宏观断裂韧性和材料细观结构以及微观参数之间的关联，为进行材料韧性的微观设计提供一条可行的途径．并对今后这一领域的研究方向和重点进行了展望． 展开更多
关键词 高聚物 银纹 细观力学 损伤 复合材料
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堆石料缩尺效应的细观机制研究 被引量：33
17
作者 马刚 周伟 +1 位作者 常晓林 周创兵 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期2473-2482,共10页
堆石料的缩尺效应是客观存在的,受众多因素的影响,不同学者的试验结果均不相同甚至规律相反。采用考虑颗粒破碎效应的随机颗粒不连续变形方法,探讨堆石料缩尺效应的细观机制,试图解释试验成果出现差异的原因。主要研究压实度控制标准和... 堆石料的缩尺效应是客观存在的,受众多因素的影响,不同学者的试验结果均不相同甚至规律相反。采用考虑颗粒破碎效应的随机颗粒不连续变形方法,探讨堆石料缩尺效应的细观机制,试图解释试验成果出现差异的原因。主要研究压实度控制标准和颗粒自身性质对缩尺效应的影响,模拟结果表明:颗粒形状和级配对堆石料的压实性能有很大的影响,因此采用相对密度控制的缩尺级配料的密实度其强度差异较小;最大粒径越大,堆石料的不均匀系数越大,颗粒间的咬合作用越强烈,导致堆石料的初始切线模量也增大;而堆石料强度的缩尺效应与缩尺方法、压实度控制标准和颗粒自身性质等因素有关,其细观机制在于颗粒的剪胀、破碎和重排列受上述因素的影响而产生此消彼长或者此长彼消的复杂关系,其最终结果取决于何种因素占据主导地位;并试图提出一个通用的缩尺效应模型描述缩尺级配料的力学特性变化规律,外推原型级配料的力学参数不太可能,只能针对特定堆石料展开研究。 展开更多
关键词 土力学 堆石料 缩尺效应 细观力学 缩尺方法 压实度控制标准
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岩石破裂与渗流耦合过程细观力学模型 被引量：28
18
作者 杨天鸿 屠晓利 +4 位作者 於斌 张永彬 李连崇 唐春安 谭国焕 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期333-337,共5页
从岩石细观非均匀性的特点出发,应用弹性损伤力学、B iot渗流力学理论,对岩石破裂过程渗流-应力-损伤耦合模型进行了描述.算例表明,该模型能较好的模拟出岩石材料在水压和载荷作用下裂纹扩展路径不规则发展及稳态、瞬态渗流过程,裂纹扩... 从岩石细观非均匀性的特点出发,应用弹性损伤力学、B iot渗流力学理论,对岩石破裂过程渗流-应力-损伤耦合模型进行了描述.算例表明,该模型能较好的模拟出岩石材料在水压和载荷作用下裂纹扩展路径不规则发展及稳态、瞬态渗流过程,裂纹扩展对渗流路径和流动过程起到明显的控制作用. 展开更多
关键词 细观力学 破裂与渗流耦合 数值模拟 细观力学模型 岩石破裂过程 渗流过程 耦合过程 裂纹扩展路径 损伤力学 非均匀性
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考虑颗粒破碎的堆石体三维随机多面体细观数值模拟 被引量：28
19
作者 马刚 周伟 +1 位作者 常晓林 周创兵 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期1671-1682,共12页
基于随机颗粒不连续变形模型,在颗粒的细观单元之间插入界面单元,采用黏聚力裂缝模型模拟界面单元的起裂、扩展和失效,研究颗粒破碎对堆石体强度和变形的影响。从宏观、细观2个层面分析细观数值模拟结果,结果表明:本文提出的方法能直接... 基于随机颗粒不连续变形模型,在颗粒的细观单元之间插入界面单元,采用黏聚力裂缝模型模拟界面单元的起裂、扩展和失效,研究颗粒破碎对堆石体强度和变形的影响。从宏观、细观2个层面分析细观数值模拟结果,结果表明:本文提出的方法能直接模拟三维颗粒破碎现象,颗粒破碎降低堆石体的强度,其机制在于颗粒破碎弱化堆石体的剪胀性能,使得由于剪胀引起的内摩擦角显著降低,颗粒破碎的影响随围压的增加而增大;颗粒破碎时伴随着声发射,高围压下声发射数多于低围压下,表明高围压下颗粒破碎更明显,与试验结果一致;在剪切过程中,颗粒间接触法向逐渐由水平方向向竖直方向倾斜,法向接触力的主方向与加载方向相同,颗粒间平均法向接触力逐渐增大。 展开更多
关键词 水利工程 堆石体 颗粒破碎 细观力学 随机模拟 黏聚力模型
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岩石变形劣化全过程细观试验与细观损伤力学模型研究 被引量：25
20
作者 朱珍德 黄强 +2 位作者 王剑波 邵建富 王伟 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1167-1175,共9页
采用细观试验探究岩石变形劣化全过程是了解岩石变形破坏机制的重要手段。选取四川锦屏二级水电站深埋(2 525 m)隧洞围岩(大理岩),利用岩石变形破坏全过程细观力学试验系统,进行大理岩试样单轴压缩变形破坏全程的数字化试验,在SEM图像... 采用细观试验探究岩石变形劣化全过程是了解岩石变形破坏机制的重要手段。选取四川锦屏二级水电站深埋(2 525 m)隧洞围岩(大理岩),利用岩石变形破坏全过程细观力学试验系统,进行大理岩试样单轴压缩变形破坏全程的数字化试验,在SEM图像数字化处理基础上,对微裂隙的萌生、扩展及贯通过程进行数字化定量分析,统计试样在受压过程中微裂纹的面积、方位角、长度、宽度和周长基本几何数据。利用内变量热力学理论和摩擦弯折裂纹模型,分析微裂纹不同阶段的演化规律,建立微裂纹引起的非弹性应变与应力之间的定量关系,得到大理岩应力–应变关系计算曲线,并与试验结果对比,验证了本文理论模型的可靠性,从试验和理论两方面探究岩石试样单轴压缩过程中的破坏机制。 展开更多
关键词 岩石力学 细观力学 岩石破裂全过程 数字化细观损伤力学试验 SEM图像处理
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