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层状岩体强度结构面特征的数值分析 被引量：13
1
作者 周科峰 李宇峙 柳群义 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期1424-1428,共5页
运用FLAC3D软件建立层状岩体试件模型,分析单轴压缩情况下的破坏模式和强度各向异性特征。研究结果表明：随着结构面倾角β的增大,试件抗压强度σc呈现先减小后增大的趋势;当结构面倾角为20°~30°和80°~90°时,试件... 运用FLAC3D软件建立层状岩体试件模型,分析单轴压缩情况下的破坏模式和强度各向异性特征。研究结果表明：随着结构面倾角β的增大,试件抗压强度σc呈现先减小后增大的趋势;当结构面倾角为20°~30°和80°~90°时,试件抗压强度对β的灵敏度最大;当β为30°~70°时,σc变化不大;当结构面内摩擦角φj〈β〈90°时,数值计算结果和理论计算结果差别较小;当β≤φj或β=90°时,两者差别较大,数值计算结果明显小于理论计算结果;数值模拟结果能够反映出β≤φj和β=90°对应的岩体抗压强度存在一定差别,与实际情况相符。 展开更多
关键词 层状岩体 破坏模式 岩体强度 各向异性 数值分析
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循环荷载下原状黄土的动应力——动应变关系试验研究 被引量：7
2
作者 武文举 马艳霞 +2 位作者 张吾渝 蒋宁山 刘凌霄 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第4期731-737,共7页
利用英国GDS双向动态三轴试验系统对西宁地区原状黄土进行动三轴试验研究，主要包括：与自然沉积方向呈不同角度的原状黄土的动应力-动应变关系试验研究；原状黄土的深度和固结压力对其动应力-动应变关系影响。结果表明：①西宁原状黄... 利用英国GDS双向动态三轴试验系统对西宁地区原状黄土进行动三轴试验研究，主要包括：与自然沉积方向呈不同角度的原状黄土的动应力-动应变关系试验研究；原状黄土的深度和固结压力对其动应力-动应变关系影响。结果表明：①西宁原状黄土在不同取样角度下的动应力～动应变关系存在明显差异。加载初期，原状黄土各向异性不明显，当εd≥0．8％时，试样表现出显著各向异性。随着动应力增大，较小动应力增量引起试样较大动应变，动应力-应变关系曲线呈现弱硬化型；②西宁原状黄土在不同取样角度下的动应力-动应变关系符合Har-din-Drnevich双曲线模型，得出了各深度处、不同角度下H-D模型参数；③原状黄土的埋置深度和初始固结压力对其动应力-动应变关系有显著的影响，达到同一动应变所施加动应力与土体埋深、困压同增减，较深黄土层的动弹性模量较大，但随着深度逐渐增加，动弹性模量的增量逐渐减小，大围压下、较深黄土层的可以更好的抵抗振动变形，袁明西宁浅层黄土多孔隙或架空体系结构，受到地震等动力荷载作用时，易发生振动变形。 展开更多
关键词 循环荷载 原状黄土 各向异性 动应力-动应变 H-D双曲线模型
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基于应力应变曲线的页岩脆性指标分析 被引量：4
3
作者 桑峰军 程汉列 +4 位作者 张晓燕 杨国平 赵建锋 符彩云 张冲 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2021年第5期63-70,共8页
页岩脆性是评价页岩气储层是否可压的一个重要指标,是储层能否实现商业开采的关键。以南方海相龙马溪组富有机质页岩为研究对象,开展了单三轴压缩试验,依据岩石应力应变曲线建立新的脆性评价指标,并进行验证,在此基础上研究了页岩的脆... 页岩脆性是评价页岩气储层是否可压的一个重要指标,是储层能否实现商业开采的关键。以南方海相龙马溪组富有机质页岩为研究对象,开展了单三轴压缩试验,依据岩石应力应变曲线建立新的脆性评价指标,并进行验证,在此基础上研究了页岩的脆性各向异性特征,结果表明:提出的脆性指标可以较好地反映页岩的脆性特征,标准化系数分别取λ=0.4和η=0.6时效果最好;南方海相龙马溪组页岩储层具有较强的脆性特征,可将其划分为高可压性储层;页岩的脆性指标随着围压增加逐渐降低,降低的速率逐渐减小;页岩的应力应变曲线5个阶段比较明显,随着围压增加,压密阶段逐渐缩短,屈服阶段逐渐变长,残余强度随着围压几乎线性增加;随着围压增加,页岩的峰值强度、弹性模量和软化模量都表现出明显的增加趋势,增幅分别为105.17%,71.74%和97.75%;页岩的脆性指标随着层理倾角增加先减小后增加,表现出"U"形变化规律,在层理倾角θ=0°时取得最大值,θ=30°时取得最小值,各向异性系数高达1.991,具有明显的各向异性特征。 展开更多
关键词 龙马溪组页岩 脆性指标 单三轴压缩试验 力学参数 应力应变曲线 各向异性
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TPMS点阵结构的密度梯度杂交优化设计
4
作者 曾元辉 赵淼 +1 位作者 张正文 周海伦 《重庆大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期76-86,共11页
三周期极小曲面(triply periodic minimal surface,TPMS)点阵结构因其优异的综合性能受到中外学者的广泛关注。在点阵结构实际应用过程中,常常需要对其进行优化设计以兼顾轻量化与承载性能两方面的要求。目前,对TPMS点阵结构的优化设计... 三周期极小曲面(triply periodic minimal surface,TPMS)点阵结构因其优异的综合性能受到中外学者的广泛关注。在点阵结构实际应用过程中,常常需要对其进行优化设计以兼顾轻量化与承载性能两方面的要求。目前,对TPMS点阵结构的优化设计主要集中于密度梯度层面,未综合考虑载荷方向对其力学性能的影响。为此,首先研究了TPMS点阵结构的各向异性特征。基于平均场均匀化方法求解了不同类型TPMS点阵结构的等效弹性矩阵,通过Matlab插值计算,绘制了其在三维空间范围内的杨氏模量图。发现不同类型的TPMS点阵结构呈现出不同的各向异性特征,其中W点阵结构在[100]等轴线方向上性能较强,在[111]等斜向对角方向上性能较弱,而P点阵结构则刚好相反。根据TPMS点阵结构的各向异性,同时考虑主应力方向以及相对密度分布对其性能的影响,提出了TPMS点阵结构的密度梯度杂交优化设计方法。以悬臂梁模型为基础,基于载荷边界条件对其进行拓扑优化设计,并将拓扑优化密度云映射为点阵结构的相对密度分布,从而实现密度梯度设计。根据TPMS点阵结构的各向异性特征以及单元主应力方向分别选择W和P点阵单胞填充悬臂梁,使主应力方向位于点阵结构性能较强的方向,避免点阵结构在性能薄弱的方向承受较大的应力。将不同类型的TPMS点阵单元合理分布后,利用激活函数将它们进行杂交连接,实现结构梯度设计。综合相对密度分布和单元结构分布,生成密度梯度杂交点阵结构。采用有限元仿真方法对比分析优化设计前后点阵结构的承载性能,结果表明密度梯度W和P点阵结构的刚度与对应的均质点阵结构相比都有明显提高,而由W和P两种点阵单胞组成的密度梯度杂交点阵结构刚度最大,比密度梯度W和P点阵结构分别提高4.63%和33.63%。该结果表明在密度优化的基础上,根据承载时单元主� 展开更多
关键词 三周期极小曲面 点阵结构 密度梯度 杂交 各向异性
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龙马溪页岩应力–应变门槛值的各向异性特征研究 被引量：3
5
作者 徐荣超 靳一鼎 +2 位作者 李日运 李震 张圣哲 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期2291-2299,共9页
层理面与围压共同作用下,应力门槛值及其对应应变的各向异性特征是影响页岩脆性力学行为的重要因素之一。以龙马溪组页岩为对象,分析其应力–应变门槛值在不同围压及不同层理面倾角影响下的变化规律。结果表明:①起裂应力c_(is),损伤应... 层理面与围压共同作用下,应力门槛值及其对应应变的各向异性特征是影响页岩脆性力学行为的重要因素之一。以龙马溪组页岩为对象,分析其应力–应变门槛值在不同围压及不同层理面倾角影响下的变化规律。结果表明:①起裂应力c_(is),损伤应力c_(ds)和峰值应力f_(s)随围压增大均近似成线性规律增大,而闭合应力c_(cs)受围压影响不大。②层理面倾角对c_(ds),f_(s)具有显著影响,而对c_(cs),c_(is)影响不明显;低围压下应力比c_(ds)/f_(s),c_(is)/f_(s),c_(cs)/f_(s)随倾角增加表现出一定的波动性,随着围压增大应力比趋于稳定。③应力门槛值对应的轴向及径向应变随围压增大表现出相同的变化规律:峰值应变增长速率最快,损伤应变次之,起裂应变最小。④应力门槛值对应的轴向及径向应变随倾角的增大表现出相同的变化规律:峰值应变随倾角由0°增大为90°,先减小后增大,闭合应变、起裂应变及损伤应变与倾角的相关性不强。 展开更多
关键词 页岩 应力门槛值 应变 各向异性 三轴试验
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重构裂隙网络定量描述方法及各向异性特征研究 被引量：1
6
作者 谢晶 高明忠 +3 位作者 张茹 金文城 李圣伟 谭强 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第S2期98-103,共6页
错综复杂的裂隙网络为岩体渗流提供了主要通道。定量角度表征裂隙网络各向异性特征是裂隙岩体渗流研究的重要基础工作。基于离散裂隙网络重构技术,依托RJNS3D三维裂隙网络重构平台,探讨了离散裂隙网络有效定量描述指标,采用测窗法定量... 错综复杂的裂隙网络为岩体渗流提供了主要通道。定量角度表征裂隙网络各向异性特征是裂隙岩体渗流研究的重要基础工作。基于离散裂隙网络重构技术,依托RJNS3D三维裂隙网络重构平台,探讨了离散裂隙网络有效定量描述指标,采用测窗法定量研究了离散裂隙网络的各向异性特征。研究结果表明:裂隙密度、裂隙分维、CI值以及相对无量纲密度四个指标能够较好地定量描述裂隙网络的无序性和连通性;当测窗垂直于具有裂隙平均产状的平面时,易于形成复杂程度较高、连通程度较好的裂隙网络,其定量描述指标明显高于其它方向,呈现出明显的各向异性特征;相对各指标平均值而言,二维裂隙密度差异性系数达到0.111~0.493,裂隙分维差异性系数达到0.015~0.072,CI值差异性系数达到0.007~0.180,相对无量纲密度差异性系数达到0.008~0.724;以往用裂隙分维这一单定量指标描述裂隙网络各向异性特征有所欠缺,选取多指标或者选取差异性最为明显的相对无量纲密度较为合理。工程应用分析表明,裂隙网络重构技术和测窗法的运用能够实现裂隙网络各向异性特征的定量描述,为裂隙岩体渗流特征研究奠定基础。 展开更多
关键词 DFN重构技术 RJNS3D 定量描述 各向异性
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三维ACM元各向异性特征判定
7
作者 孙会霞 柴文龙 《商丘师范学院学报》 CAS 2013年第12期25-29,共5页
为了摆脱传统有限元对网格正则性条件的依赖,近年来发展了各向异性有限元.在各向异性元的收敛性及误差分析中,各向异性特征的验证是一个核心技术.本文把传统的各向异性特征判定方法推广到三维的ACM元上,验证了三维ACM元的各向异性特征,... 为了摆脱传统有限元对网格正则性条件的依赖,近年来发展了各向异性有限元.在各向异性元的收敛性及误差分析中,各向异性特征的验证是一个核心技术.本文把传统的各向异性特征判定方法推广到三维的ACM元上,验证了三维ACM元的各向异性特征,为进一步研究该单元的各向异性收敛性、误差估计、后验误差估计及数值分析提供了理论依据. 展开更多
关键词 各向异性特征 ACM元
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中能重离子碰撞中末态核碎片的各向异性分布
8
作者 司瑞芳 曹爱芬 《长治学院学报》 2011年第2期13-16,共4页
在多源理想气体模型的框架内,用解析和蒙特卡洛两种方法计算分析了中能重离子碰撞中末态核碎片的方位角分布和椭圆流对横动量的依赖关系,并由此分析了末态核碎片的各向异性分布特征。对计算结果与同位旋依赖的的量子分子动力学(ISQMD)... 在多源理想气体模型的框架内,用解析和蒙特卡洛两种方法计算分析了中能重离子碰撞中末态核碎片的方位角分布和椭圆流对横动量的依赖关系,并由此分析了末态核碎片的各向异性分布特征。对计算结果与同位旋依赖的的量子分子动力学(ISQMD)模型的计算结果进行了比较,发现二者基本符合。 展开更多
关键词 多源理想气体模型 蒙特卡洛方法 方位角分布 各向异性 椭圆流
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UARAC的电磁特性分析
9
作者 夏新仁 尹成友 冯金平 《雷达与对抗》 2007年第2期22-26,34,共6页
为了解决单轴各向异性吸波涂层(UARAC)的分析和设计中所遇到的反射系数计算问题,从电磁场理论出发,导出了电磁波以任意角入射时UARAC的反射系数公式。同时,给出了计算曲线的例子,通过实例计算分析了UARAC的斜入射特性和电磁波的入射角... 为了解决单轴各向异性吸波涂层(UARAC)的分析和设计中所遇到的反射系数计算问题,从电磁场理论出发,导出了电磁波以任意角入射时UARAC的反射系数公式。同时,给出了计算曲线的例子,通过实例计算分析了UARAC的斜入射特性和电磁波的入射角、极化状态等对UARAC的隐身效果的影响。得到负单轴各向异性吸波涂层(MUARAC)的吸波性能优于正单轴各向异性吸波涂层(PUARAC)的吸波性能及MUARAC的吸波性能主要取决于单轴各向异性吸波材料的横向参数等结论。为UARAC的计算机辅助分析和设计提供了基础。 展开更多
关键词 单轴各向异性吸波涂层 任意角入射 隐身 反射特性
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