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分形几何及其在岩土力学中的应用 被引量：184
1
作者 谢和平 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1992年第1期14-24,共11页
本文介绍了分形几何的基本概念,并建议将其在实际问题中的分析和应用归结为三种方法。然后就分形几何在岩土材料孔隙的几何图形,岩石的破碎、损伤和断裂,以及岩石节理面的粗糙度等问题中的应用进行了详细的讨论,以说明分形几何为岩土材... 本文介绍了分形几何的基本概念,并建议将其在实际问题中的分析和应用归结为三种方法。然后就分形几何在岩土材料孔隙的几何图形,岩石的破碎、损伤和断裂,以及岩石节理面的粗糙度等问题中的应用进行了详细的讨论,以说明分形几何为岩土材料的复杂力学问题的研究提供了一种崭新的有力工具。 展开更多
关键词 分形几何 岩土力学 岩土材料
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岩石块度分布的分形性质及细观结构效应 被引量：95
2
作者 高峰 谢和平 赵鹏 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 1994年第3期240-246,共7页
岩石破碎后碎块的块度分布规律是岩石破碎学中的一个重要课题．本文从分形几何的观点出发，通过标准岩样的单轴压缩实验，着重对岩样破碎后的碎块块度分布进行了统计分析．结果表明，岩石的块度分布是个分形，分形维数Ｄ成为反映岩石破... 岩石破碎后碎块的块度分布规律是岩石破碎学中的一个重要课题．本文从分形几何的观点出发，通过标准岩样的单轴压缩实验，着重对岩样破碎后的碎块块度分布进行了统计分析．结果表明，岩石的块度分布是个分形，分形维数Ｄ成为反映岩石破碎程度恰当的统计特征量．同时指出，块度分布分形维数与岩石力学性能的相关性和岩石的细观结构密切有关，是岩石细观结构、加载方式及试样形状尺寸等因素的综合反映． 展开更多
关键词 岩石 块度分布 分形 细观结构效应
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岩石类材料损伤演化的分形特征 被引量：85
3
作者 谢和平 高峰 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 1991年第1期74-82,共9页
本文从几何学角度考察了岩石类材料损伤演化过程所表现出的统计自相似性,应用分形几何方法分析了岩石材料损伤演化的分形特征,得到了材料损伤演化过程中分形维数随载荷变化的关系曲线。研究结果表明:材料损伤演化过程是一个分形,分形维... 本文从几何学角度考察了岩石类材料损伤演化过程所表现出的统计自相似性,应用分形几何方法分析了岩石材料损伤演化的分形特征,得到了材料损伤演化过程中分形维数随载荷变化的关系曲线。研究结果表明:材料损伤演化过程是一个分形,分形维数是反映材料损伤程度的某一统计特征量.本文的研究为材料损伤断裂的分析开避了一条新途径。 展开更多
关键词 岩石材料 损伤力学 演化
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岩石节理粗糙系数(JRC)的分形估计 被引量：86
4
作者 谢和平 W.G.Pariseau 《中国科学（B辑）》 CSCD 北大核心 1994年第5期524-530,共7页
根据传统的Koch曲线,我们建立了节理剖面的理论分形模型来模拟节理剖面的粗糙性。由这个模型,节理的分形维数D可以直接由两个统计参数L*和h*(这里L*和h*分别为节理粗糙度的平均基长和平均高度)来估计,即 D=log4/log[2(1+costg^(-1)(2h*/... 根据传统的Koch曲线,我们建立了节理剖面的理论分形模型来模拟节理剖面的粗糙性。由这个模型,节理的分形维数D可以直接由两个统计参数L*和h*(这里L*和h*分别为节理粗糙度的平均基长和平均高度)来估计,即 D=log4/log[2(1+costg^(-1)(2h*/L*))]。 这个分形维数很强地相关于岩石节理粗糙系数(JRC)值: JRC=85.2671(D-1)^(0.5679)。 这样本文所提出的分形分析为岩石力学中JRC值的定量估计提供了一个新的方法。 展开更多
关键词 岩石 节理 分形估计 粗糙系数
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岩石损伤和破碎相关性的分形分析 被引量：56
5
作者 高峰 谢和平 巫静波 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第5期503-506,共4页
应用先进的实验技术和分形几何方法研究了岩石损伤与岩石破碎。结果表明： 岩石初始损伤与岩石破碎有着较强的相关性， 可以用分形几何来定量地表征。这意味着有可能通过分析岩石结构中初始缺陷分布， 来预测岩石破碎后碎块的尺度分布... 应用先进的实验技术和分形几何方法研究了岩石损伤与岩石破碎。结果表明： 岩石初始损伤与岩石破碎有着较强的相关性， 可以用分形几何来定量地表征。这意味着有可能通过分析岩石结构中初始缺陷分布， 来预测岩石破碎后碎块的尺度分布规律， 展开更多
关键词 损伤 分形 块度 岩石破碎 相关性
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林龄面积转移方程解的性质 被引量：60
6
作者 于景元 王文蔚 +2 位作者 魏礼平 李延保 朱广田 《应用数学学报》 CSCD 北大核心 1994年第4期606-612,共7页
林龄面积转移方程解的性质于景元（北京信息和控制研究所，北京１０００００）王文蔚，魏礼平，李延保（东南大学数学系，南京２１００１８）朱广田（中国科学院系统科学研究所，北京１０００８０）ＰＲＯＰＥＲＴＩＥＳＯＦＴＨＥＳＯ... 林龄面积转移方程解的性质于景元（北京信息和控制研究所，北京１０００００）王文蔚，魏礼平，李延保（东南大学数学系，南京２１００１８）朱广田（中国科学院系统科学研究所，北京１０００８０）ＰＲＯＰＥＲＴＩＥＳＯＦＴＨＥＳＯＬＵＴＩＯＮＯＦＥＶＯＬＵＴＩＯＮ... 展开更多
关键词 森林发展系统 林龄 发展方程 解
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冲击矿压的层裂板模型及实验研究 被引量：52
7
作者 张晓春 缪协兴 杨挺青 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第5期507-511,共5页
　片帮型冲击矿压是煤壁局部失稳， 与煤壁层裂板结构的形成有关。分析了煤壁层裂板结构形成及压曲失稳破坏规律， 给出了裂纹扩展、贯通的应力判据以及随后形成的层裂板结构压曲失稳的条件， 并据此对冲击矿压进行模拟试验研究， 实验... 　片帮型冲击矿压是煤壁局部失稳， 与煤壁层裂板结构的形成有关。分析了煤壁层裂板结构形成及压曲失稳破坏规律， 给出了裂纹扩展、贯通的应力判据以及随后形成的层裂板结构压曲失稳的条件， 并据此对冲击矿压进行模拟试验研究， 实验结果与理论分析基本一致。 展开更多
关键词 冲击矿压 层裂板结构 屈曲失稳 模拟试验
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岩石裂纹演化及其力学特性的研究进展 被引量：34
8
作者 张晓春 杨挺青 缪协兴 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 1999年第1期97-104,共8页
综述评介了岩石裂纹（缺陷）演化及其力学特性研究的近期进展．其内容包括：微细观裂纹演化及其力学特性，时间相关性，裂纹扩展与岩石破坏，并结合某些工程问题进行了讨论．
关键词 微裂纹扩展 时间相关 损伤 岩爆 岩石裂纹演化
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湿度应力场理论的耦合方程 被引量：42
9
作者 缪协兴 《力学与实践》 CSCD 北大核心 1995年第6期22-24,共3页
本文介绍湿度应力场理论的基本概念，推导了弹性范围内湿度场和应力场的耦合方程。
关键词 膨胀岩 膨胀理论 湿度应力 扩散方程 岩石力学
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老顶给定变形下直接顶受力变形分析 被引量：49
10
作者 高峰 钱鸣高 缪协兴 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期145-148,共4页
根据砌体梁理论，上覆岩层破断以后仍可以形成能够承受载荷的稳定岩体结构，因此老顶通常以给定变形的方式作用于直接顶。这使得在老顶给定变形下直接顶成为一个混合边界条件的复杂力学问题，其位移至今尚未给出。根据“砌体梁”理论的... 根据砌体梁理论，上覆岩层破断以后仍可以形成能够承受载荷的稳定岩体结构，因此老顶通常以给定变形的方式作用于直接顶。这使得在老顶给定变形下直接顶成为一个混合边界条件的复杂力学问题，其位移至今尚未给出。根据“砌体梁”理论的支架一围岩整体力学模型，运用能量变分方法对老顶给定变形情况下直接顶的变形进行了初步求解，进而探讨了顶板下沉量、支架工作阻力、直接顶高度、直接顶弹性模量及老顶回转角之间的相互关系。 展开更多
关键词 直接顶 变分方法 支架工作阻力 顶板下沉量
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采动覆岩中复合关键层的断裂跨距计算 被引量：43
11
作者 茅献彪 缪协兴 钱鸣高 《岩土力学》 EI CAS CSCD 1999年第2期1-4,共4页
基于采动覆岩中的关键层理论，深入分析了相邻坚硬岩层所产生的复合效应。
关键词 采动覆岩 采场来压 复合关键层 断裂跨距
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砼受压全过程声发射特性及其损伤本构模型 被引量：37
12
作者 董毓利 谢和平 李玉寿 《力学与实践》 CSCD 北大核心 1995年第4期25-28,共4页
本文根据在ＭＴｓ８１５．０２型电液伺服岩石与砼力学试验系统上完成的砼受压应力。应变全过程试验及相应声发射检测结果，分析了砼全过程的声发射特性，利用内变量理论建立了砼受压损伤本构模型。模型中的损伤因子可由相应声发射特性... 本文根据在ＭＴｓ８１５．０２型电液伺服岩石与砼力学试验系统上完成的砼受压应力。应变全过程试验及相应声发射检测结果，分析了砼全过程的声发射特性，利用内变量理论建立了砼受压损伤本构模型。模型中的损伤因子可由相应声发射特性的损伤能相对比确定。经比较，所建模型与实验结果吻合较好。 展开更多
关键词 钢筋混凝土 声发射 损伤 本构模型
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岩石材料的一种蠕变损伤方程 被引量：21
13
作者 缪协兴 陈至达 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 1995年第4期343-346,共4页
通过大量的岩石蠕变试验研究，总结出了以能描述损伤历史的蠕变模量为参数的岩石蠕变损伤方程．由该方程能方便地走出任意蠕变时刻的损伤状态和进行蠕变损伤的测定．
关键词 岩石力学 蠕变 损伤 损伤模型
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煤层冲击倾向性与含水率关系的试验研究 被引量：38
14
作者 茅献彪 陈占清 +1 位作者 徐思朋 李天珍 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期49-52,共4页
利用试验分析方法 ,系统测定了煤层冲击倾向性与煤层含水率、煤层含水率与煤层孔隙度之间的关系。试验研究表明 ,煤层冲击倾向性与煤层含水率成反比关系 ,并在原始含水率状态对含水率的升高最为敏感 ,煤层饱和含水率与煤层孔隙度成正比... 利用试验分析方法 ,系统测定了煤层冲击倾向性与煤层含水率、煤层含水率与煤层孔隙度之间的关系。试验研究表明 ,煤层冲击倾向性与煤层含水率成反比关系 ,并在原始含水率状态对含水率的升高最为敏感 ,煤层饱和含水率与煤层孔隙度成正比关系。结果可为用注水法防治冲击矿压提供可靠的定量依据。 展开更多
关键词 煤层 冲击倾向性 含水率 孔隙度 试验
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脆性材料的分形统计强度理论 被引量：32
15
作者 高峰 谢和平 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 1996年第3期239-245,共7页
基于脆性材料中裂纹尺度的分形分布和最弱环原理的假设，导出了裂纹尺频分布的分形维数Ｄ与经典统计强度理论中Ｗｅｉｂｕｌｌ模量ｍ之间的关系，揭示了ｍ的几何实质．并且同时考虑裂纹的尺度分布和方位分布及裂纹扩展路径的不规则性对... 基于脆性材料中裂纹尺度的分形分布和最弱环原理的假设，导出了裂纹尺频分布的分形维数Ｄ与经典统计强度理论中Ｗｅｉｂｕｌｌ模量ｍ之间的关系，揭示了ｍ的几何实质．并且同时考虑裂纹的尺度分布和方位分布及裂纹扩展路径的不规则性对统计强度的影响，从理论上推导了复杂应力状态下脆性材料统计强度σ的一般表达式。 展开更多
关键词 分形维数 强度理论 统计理论 裂纹 脆性材料
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用湿度应力场理论分析膨胀岩巷道围岩变形 被引量：34
16
作者 缪协兴 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第1期58-63,共6页
本文在文献［１，２］提出的膨胀岩体中的湿度应力场理论的基础上，编制了非线性大变形有限元计算程序，并以软岩巷道围岩遇水作用问题为例，用湿度应力场理论分析计算了围岩大变形问题。计算表明，湿度应力场理论克服了以往各种岩石膨... 本文在文献［１，２］提出的膨胀岩体中的湿度应力场理论的基础上，编制了非线性大变形有限元计算程序，并以软岩巷道围岩遇水作用问题为例，用湿度应力场理论分析计算了围岩大变形问题。计算表明，湿度应力场理论克服了以往各种岩石膨胀理论的缺陷，可以综合分析膨胀岩土工程中水、载荷（原岩应力、自重等）、支护等对围岩的共同作用问题。 展开更多
关键词 湿度应力场 膨胀岩 巷道 围岩变形
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大理岩微观断裂的分形(fractal)模型研究 被引量：22
17
作者 谢和平 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 1989年第5期365-368,共4页
岩石的最终宏观破裂是与其内部微结构及外载情况紧密相关的,岩石断裂面粗糙不平,这种粗糙不平程度就是其微结构和载荷以及其它复杂因素的一个综合反映,而从数学角度去考察这种粗糙不平程度,反映出来的仅只是一个不规则的几何特征。Mande... 岩石的最终宏观破裂是与其内部微结构及外载情况紧密相关的,岩石断裂面粗糙不平,这种粗糙不平程度就是其微结构和载荷以及其它复杂因素的一个综合反映,而从数学角度去考察这种粗糙不平程度,反映出来的仅只是一个不规则的几何特征。Mandelbrot提出一门新几何——fractal几何,并应用于各个领域来描述自然界充满着的不规则性现象。 本文应用fractal几何建立了穿晶及沿晶与穿晶相偶合的微观断裂的fractal模型。 展开更多
关键词 大理岩 损伤断裂 分形模型
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应用三个绝对收敛级数相乘法解非圆形洞室的外域映射函数 被引量：18
18
作者 范广勤 汤澄波 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 1993年第3期255-264,共10页
本文讨论了采用复变函数法,以许瓦尔兹—克力斯托夫(Schwarz-Christoffel)积分求非圆形洞室外域的映射函数的问题。对其被积函数,应用三个绝对收敛使用的幂级数在其收敛域内相乘法,求解了这映射函数中的展开系数,并归纳为一般计算公式,... 本文讨论了采用复变函数法,以许瓦尔兹—克力斯托夫(Schwarz-Christoffel)积分求非圆形洞室外域的映射函数的问题。对其被积函数,应用三个绝对收敛使用的幂级数在其收敛域内相乘法,求解了这映射函数中的展开系数,并归纳为一般计算公式,从而能够求得一个收敛较快的幂级数去任意逼近映射函数。 展开更多
关键词 复变函数法 映射函数 展开系数 收敛级数 非圆形洞室 地下工程 围岩
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一类约束不可微优化问题的区间极大熵方法(英文) 被引量：24
19
作者 曹德欣 叶帅民 王海军 《运筹学学报》 CSCD 1999年第4期55-64,共10页
本文研究求解不等式约束离散ｍｉｎｉｍａｘ问题的区间算法，其中目标函数和约束函数是 Ｃ~１类函数．利用罚函数法和极大熵函数思想将问题转化为无约束可微优化问题，讨论了极大熵函数的区间扩张，证明了收敛性等性质，提出了无解区域... 本文研究求解不等式约束离散ｍｉｎｉｍａｘ问题的区间算法，其中目标函数和约束函数是 Ｃ~１类函数．利用罚函数法和极大熵函数思想将问题转化为无约束可微优化问题，讨论了极大熵函数的区间扩张，证明了收敛性等性质，提出了无解区域删除原则，建立了区间极大熵算法，并给出了数值算例．该算法是收敛、可靠和有效的． 展开更多
关键词 区间算法 不可微优化 区间极大熵法 不等式约束
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Weibull模量和岩石强度的分形性质 被引量：23
20
作者 高峰 谢和平 赵鹏 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第15期1435-1438,共4页
众所周知,岩石类材料的强度具有统计特性,即使试验条件严格控制,但结果仍呈现很大的分散性,这是材料本身结构中各种尺度缺陷随机分布和随机长大的必然结果,必须用概率的非确定性的方法来处理。早期,W.Weibull(1939)应用最弱环原理对强... 众所周知,岩石类材料的强度具有统计特性,即使试验条件严格控制,但结果仍呈现很大的分散性,这是材料本身结构中各种尺度缺陷随机分布和随机长大的必然结果,必须用概率的非确定性的方法来处理。早期,W.Weibull(1939)应用最弱环原理对强度的统计理论作了基础性的工作,后经Gumbel(1958)、Bolotin(1965)、Batdorf(1974)、Jayatilaka和Trustrum(1977)、Provan(1987)等人的发展,逐渐形成了统计断裂力学这一学科。 展开更多
关键词 分形维数 韦伯模量 岩石 强度 断裂
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