组合震源模式的数值模拟研究

针对随机介质模型和组合震源模型，应用二维网络系统有限元数值模拟方法，研究了微震的空间和时间分布序列及震级－频度关系。结果表明，微震从起初随机无序的空间分布状态逐渐向临震前主震源区域集中，呈现有序分布迁移，前兆具有“先外围，后震中”的传播特征。此外，震级－频度的线性关系只近似存在于中等震级范围内，对于高震级与低震级都有很大的偏移     

A new approach to numerical simulation of source development of earthquake

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孔隙水压作用下岩样加载破坏过程的数值模拟

应用自主开发的岩石破坏过程渗流与应力耦合分析软件F-RFPA^2D，通过对孔隙水压作用下岩石试件加载破坏过程的数值模拟，研究了孔隙水压力对岩石强度、应力-应变曲线和破坏模式的影响，再现了受压试件在孔隙水压力作用下破坏过程及其逐步演变的应力场和渗流场。结果表明，孔隙水压力对岩石变形、破裂过程及其破坏模式有很大影响。     

阜新海洲露天矿顺层边坡变形破坏机理分析

以阜新海州露天矿边坡为例,在弱层流变试验的基础上,依据其长期强度的时间效应,对该处边坡进行了稳定性动态评价,探讨了该类型边坡失稳预测的方法.     

含弱层岩石破裂前兆规律的数值模拟分析

利用数值模拟软件RFPA^2D模拟了含断层带岩体的破裂过程及其应力、位移和声发射前兆的复杂性和规律性。模拟结果表明。应力和位移在同一点的变化情况不同。不同点在同一时刻的位移和应力也不同。应力、位移和声发射在时间和空间上的分布呈现出一系列复杂图像。但是这些复杂变化并不是随机的。都遵循相同的物理过程和一定的演化规律。应力和位移的变化量比应力和位移本身更重要。同时这些变化的大小和断层结构紧密相关。而单一物理量的异常并不一定预示着必然的破裂。     

软硬接触对含包体试样破裂模式影响的数值试验

运用自行开发的岩石破裂过程分析系统RFPA^2D，对包体与母岩间软、硬接触对包体试样破裂模式的影响进行了数值试验。研究认为：软、硬接触对包体试样的破裂特征和试样最大承载力起着重要的影响，软接触对包体试样的破裂特征和最大承载力起着决定性的影响，而包体本身所起的作用并不重要。硬接触时包体试样的破裂特征和最大承载力主要取决于包体和母岩的力学性质。     

承压水底板突水失稳过程的数值模型初探

利用自行开发的岩石破裂过程渗流与应力耦合分析系统F-RFPA2D,对承压水底板破裂失稳过程进行了数值模拟。在这个数值模型中,材料在开裂破坏过程中流体压力传递通过单元渗流-损伤耦合迭代来实现。根据模拟结果,分析了承压水底板失稳的机理,对承压水底板的突水部位的预测进行了探讨。得出了与实际基本一致的结果,说明了F-RFPA2D作为一种新的数值模拟方法,可以用来研究承压水底板突水问题。      

湿度扩散诱发的隧洞时效变形数值模拟研究

环境湿度在水敏感岩体中的扩散对隧洞等地下空间的变形起到至关重要的作用,不仅改变岩体的应力状态,还在很大程度上造成岩体物理力学性能的弱化,增强了岩体的时效变形特性。通过在数值模型中引入湿度扩散计算,并建立湿度扩散与岩体力学响应之间相互关系的描述,使得数值模型能模拟水敏感岩体受湿度影响的时效变形特征。针对具有支护系统的隧洞岩体在湿度扩散过程中的变形和应力特性的数值模拟研究表明：开挖初期,只有围岩表面的湿度产生变化,湿度引起的隧洞变形量也较小,但其变形速率却较大。随着湿度的进一步扩散,隧洞的变形总量增加,但变形速率逐渐降低,并最终得以收敛;数值计算再现了锚杆系统中的应力演化过程,其中拉应力的逐渐增大限制了围岩的部分变形;湿度在围岩中的扩散造成较大范围内围岩的强度降低,承载能力减弱,隧洞周边逐渐产生破坏。破坏的产生不仅引起局部应力集中,促使裂纹的进一步扩展,还有助于水分在围岩中的扩散。因此,湿度扩散和破坏（损伤）是一个相互影响的过程,也即湿度-应力-损伤耦合作用     

基于大直径霍普金森压杆数值试验的非均匀介质动态破坏过程分析

基于细观损伤力学基础而开发的动态岩石破裂过程分析系统RFPA2D代替大直径SHPB试验技术对非均匀介质的动态破坏过程和动态性能进行数值模拟,分析了加载波形和介质的非均匀性对数值试样的动态性能,如应力-时间曲线、应变-时间曲线、应力-应变曲线和应变率-时间曲线的影响。分析表明,大直径SHPB弥散效应对试验结果的影响较大,选择合适的加载波形可以减小SHPB装置中应力波的弥散效应,得到较准确的试验结果,其中三角形波加载可以有效降低大直径SHPB动态测试中的应力波弥散,是岩石等非均匀材料SHPB动态测试的较理想加载波形;在相同加载条件下,岩石的非均匀性对波的弥散效应影响不大,但非均匀岩石的试验曲线比均匀岩石的曲线在波峰后都出现较大的振荡,这主要是由于不同均质度的岩石其单元具有不同的破坏分布造成的,不是波形弥散造成的。     

岩石损伤过程中的热-流-力耦合模型及其应用初探

岩石损伤过程热-流-力（THM）耦合问题的研究对于深部采矿等许多工程领域都具有重要的理论意义。以岩石的损伤为主线,在多场耦合分析方程中引入损伤变量,基于质量守恒和能量守恒原理,提出岩体损伤过程中的THM耦合模型。通过把均匀弹性介质THM耦合响应的模拟结果与理论分析结果进行对比,验证了程序及有限元实施的正确性。然后,用该耦合模型进行了不同地应力条件下流固耦合过程的数值模拟,探讨了水压力对于岩石损伤过程的作用机制。数值模拟表明,水压力导致了拉伸损伤范围的扩大和损伤程度的加剧,同时亦对剪切损伤具有抑制作用。