关于应力边界条件下塑性问题的应力场求法：答王元汉同志

讨论文(见本刊本期)指出文[1]有两个观点是不正确的,但表明第二个不正确的观点实际上乃是由第一个造成的,因而下面仅对第一个观点的正确性作二点说明。 1.讨论文未对新方法的基本方程提出异议,因而我觉得首先可以从基本方程的求解上再做一些说明,新方法的基本方程如下:     

论岩石体积应变与孔隙中流体压力的关系及其应用途径

本文根据渗流的连续性方程和有关的力学方程,分别推导出揭示岩石体积应变与孔隙中流体压力之间内在联系的两个基本微分方程。通过对这两个基本微分方程的对比分析,得出在完全封闭或相对封闭状态条件下,岩石体积的变化能引起孔隙中液体压力的很大变化,相反,气体压力的变化幅度却非常小的结论。同时,我们还解释了其它一些现象。最后,对煤层底板的突水机理提出了一些见解,并且,提出了一种加强底板抗动载能力的新方法。     

渗漏含水层中近水平流的扰动分析

扰动分析方法是用来分析两个含水层中控制水流的方程,这两个含水层被一个半渗透岩层分隔开来。上部含水层是潜水(非承压)含水层,下部是半承压含水层。近水平流的逼近法导出一个双含水层的耦合方程,尤其对潜水含水层来说,该方程为非线性的。参数扰动法对线性化方程和分解方程是一种简便方法。这里就两个简单问题介绍扰动方程的解析解法。     

粗粒料的单参数级配方程及其适用性研究

提出了一个适用于描述粗粒料连续级配的单参数级配方程,研究了方程的基本性质,分析了方程对连续级配粗粒料两种典型级配曲线的反映能力,利用多个土石坝工程粗粒料级配曲线验证该方程的适用性,推导了方程表示良好级配的参数范围。结果表明：提出的级配方程能够描述反S形和双曲线形两种典型的粗粒料级配曲线。方程参数β的范围为(0, 1),当β值较小时,方程表示的级配曲线为双曲线形,当β值较大时,方程表示的级配曲线为反S形。提出的级配方程对土石坝工程中各种粗粒料的级配具有较好的适用性。与分形级配方程和连续级配方程相比,该单参数级配方程更具有实用价值。当β0.13时,本方程表示的级配为良好级配,该范围的确定可以为筑坝粗粒料的级配设计提供依据。     

粗粒料的单参数级配方程及其适用性研究

提出了一个适用于描述粗粒料连续级配的单参数级配方程，研究了方程的基本性质，分析了方程对连续级配粗粒料两种典型级配曲线的反映能力，利用多个土石坝工程粗粒料级配曲线验证该方程的适用性，推导了方程表示良好级配的参数范围。结果表明：提出的级配方程能够描述反S形和双曲线形两种典型的粗粒料级配曲线。方程参数? 的范围为(0，1)，当? 值较小时，方程表示的级配曲线为双曲线形；当? 值较大时，方程表示的级配曲线为反S形。提出的级配方程对土石坝工程中各种粗粒料的级配具有较好的适用性。与分形级配方程和连续级配方程相比，该单参数级配方程更具有实用价值。当? >0.13时，方程表示的级配为良好级配，该范围的确定可以为筑坝粗粒料的级配设计提供依据。     

土的本构理论和实验

引言爆炸波在土体中的传播规律可用连续介质力学的方法来求解.描述连续介质运动的方程可根据三个基本力学定律导出,即根据质量守恒定律、动量守恒定律和能量守恒定律导出.推导连续介质运动方程的方法有两种:其一是欧拉法,它能给出空间某一点在任意时刻的运动参数和状态参数;另一是拉格朗日法,它能给出每一个质点的运动参数和状态参数.在上述两种方法中,分别有和空间坐标或物质坐标相对应的应力应变量     

论势函数的边值与法线微商的关系

一、引言 众所周知,泊松方程和拉普拉斯方程分别刻划域内存在场源和不存在场源两种情况下,位场的特征及其变化规律性。所以它们是求解位场问题的基本方程式。尤其是它们的积分表示式,即 在三维场源的情况下,当U满足泊松方程时,     

基于理性扩展热力学的L-S热声弹性理论框架

本文基于连续介质力学和理性扩展热力学分析流程,将L-S(Lord and Shulman)热弹性理论与声弹性理论相结合,建立L-S热声弹性理论的基本框架,包括运动学、力学与热力学、本构方程与演化方程、基本场方程四部分。在运动学部分,区分了Lagrange描述和Euler描述,以及3种不同的状态和构形,同时针对热声弹性情况定义了两类从自然状态到初始状态的转变过程;在力学与热力学部分,给出了质量守恒定律、动量守恒定律、角动量守恒定律、能量守恒定律以及熵产不等式,从而引出经典不可逆热力学的局限性;在本构方程与演化方程部分,介绍了扩展不可逆热力学原理,并基于理性扩展热力学流程,推导了从自然状态到初始状态、从初始状态到最终状态的热声弹性本构方程与演化方程,将热流作为本构自变量并考虑了热流与应变和温度的相关性;在最后一部分给出了基本场方程的运动方程形式和适用于数值模拟的一阶速度-应力-热流-温度微分方程。     

钱塘江江心排污的数值模拟

从立面二维非恒定流体动力学方程出发,应用κ-ε湍流模式计算流场,再用准三维的浓度对流-扩散方程,即考虑了侧向扩散的立面二维浓度控制方程,模拟了钱塘江江心6个竖管排污在潮流作用下近区浓度场,其结果和实际观测值基本吻合。     

用轨迹法确定后交点的坐标

本文根据解析几何原理,利用后方交会中的观测角和已知点坐标,首先建立辅助圆方程,将相邻两个圆方程联立求解便得交会点坐标,求出两组坐标取平均值作为最后结果。     

利用观测井的抽水试验分析裂隙介质特征的新方法

在关系式ｓ（ｒ，ｔ）＝Ａｔ￣Ｎ与描述裂隙介质中流体普通渗流方程的基本解之间，得到一新的分析方法。假定一个非整数的渗流维，而且假如至少具有两个观测井是有效的，以及渗流流经足够多的裂隙时，这种分析方法可以通过同描述多孔介质含水层相似的参数来刻划裂隙介质的特征。此时，渗流系统行为就是一分形实体。在几个方向上沿轴布置的观测井，可以分析出介质的各向异性的特征。野外的两个实际应用阐明了提出的方法。     

渗透系数极端情况下饱和土中压缩波波速及其物理本质

目前对渗透系数取极端值情况下饱和土中两类压缩波物理本质的理解尚不够清晰,比如文献中对渗透系数无穷大情况下饱和土中两类压缩波波速的求解有不同的结果。结合Zienkiewicz给出的土动力学基本方程,深入讨论了流体运动方程的建立,推导了饱和土一维压缩弹性问题的动力控制方程及其 - 、 - 形式,进而得出渗透系数取0和取无穷大这两种极端情况下饱和土中压缩波的波速,解释了其物理意义。提出了惯性耦合力的概念,指出两相体动力分析时土骨架和孔隙水之间的相互作用包含渗透力和惯性耦合力两项,并重点讨论了衡量惯性耦合力的参数孔隙度对压缩波波速的影响。     

基于最小耗能原理的黏弹塑性损伤模型

在基于“应变等效假定”和“余应变能等效假定”两种不同损伤力学基本假定的黏塑性损伤本构方程基础上,将最小耗能原理应用于固体介质的黏弹塑性问题,给出了损伤材料的黏塑性应变流变速率、黏塑性损伤发展速率和黏弹-塑性材料积累应变强弱化速率的非线性演化发展方程,建立了两个不同的黏弹塑性损伤模型（A和B）,并进行了试验验证。作为算例,最后运用黏塑性损伤模型A,对地震荷载作用下建于岩石基础上的某混凝土重力坝的动力损伤问题进行了分析,结果表明该模型应用于混凝土重力坝的动力损伤分析是可行的。     

基于Fredlund粒度分布曲线方程的中国黄土粒度分析

粒度分布曲线是土壤最基本的土性参数之一,通过数学方程预测粒度分布曲线将为工程勘察节省大量成本。Fred? lund建立在Fredlund和Xing土水特征曲线方程基础上的粒度分布曲线方程已被证明适用于多种土类,但其对中国黄土的有 效性很少得到验证。本文采用Fredlund粒度分布曲线方程对黄土高原7个地区18个黄土样的粒度分布曲线进行了拟合,结 果表明Fredlund粒度分布曲线方程与中国黄土的粒度分布曲线拟合度高,拟合参数稳定且呈规律性变化,能够很好地反映 中国黄土的地域性。本文得到的参数可用于各个地区的粒度分布曲线预测,并对黄土粒径分析及分类具有指导意义。     

边界元法及其在物探工作中的应用

边界元法在数值解法中利用拉普拉斯方程的基本解和格林公式,简单易行,可以解决物性参数分区均匀的一类正演问题(电法和重、磁法勘探问题),也可计算向上延拓.特别是将它与有限元法结合,解决复杂边值问题,可取得较理想的效果. 边界元法的基本计算方法有直接法和间接法两种. 边界元法的直接法现以磁法勘探正问题为例来说明. 解磁法正问题可归结为在求解区域Ω上解拉普拉斯方程的边值问题,并可用边界元法求解,     

非饱和土热力学参数确定的探讨

研究非饱和土热力学的力学性质,必须建立能量守恒方程,表征能量的两个基本物理力学参数（体积比热系数和热传导系数）的确定是求解能量守恒方程的重要因素。对于不同颗粒组成的土体,对其干燥颗粒有效热力学参数进行了分析,对固体、液体和气体三相共存的热力学参数进行了研究,并对计算结果进行了对比分析,在此基础上,提出了较适合计算热传导系数的方法,并将此方法和体积平均法、自洽法及Hashin-Strikman方法进行了比较。经与试验结果对比表明：提出的方法能较好地描述非饱和土的热力学参数特性。     

《地下水污染与地下水水质模拟》即将出版发行

由王秉忱研究员等编著的《地下水污染与地下水水质模拟》一书即将公开出版发行。全书共分十六章达九多万字。该书系统论述了环境地质工作中有关地下水污染与地下水水质模拟的基本理论和工作方法。诸如:进行地下水污染研究及其水质预测的基本理论;地下水中溶质运移的基本规律;弥散理论的建立;地下水污染调查及其水质预测的工作方法;弥散参数的实验室和野外测定;地下水运动和地下水污染的基本方程、水动力弥散方程几种典型定解问题的解析解及其应用;水动力弥散方程的有限差分法;水动力弥散方程的有限单元法;解地下水溶质运移方程的边界积分方程法;水动力弥散方     

Biot介质密度参数的容差密度表达

探讨了Biot介质密度参数的表达形式。首先给出Biot介质地震波场的基本方程;然后基于动能方程,分别得到了开放边界条件和闭合边界条件的密度,进而用这两个密度的差值定义了“容差密度”,容差密度突出了孔隙介质宏观的平均状态,回避了孔隙形态等细节问题,在此基础上推导出Biot介质密度参数的容差密度表达形式;最后对密度参数的表达式进行了分析讨论,深化了Biot介质密度参数的认识,特别指出耦合密度的负值性是动能的非负性和惯性力的平衡关系所约束的结果。     

三维地形大地电磁场的边界元模拟方法

提出了一种用边界元法计算大地电磁场三维地形影响的数值模拟方法.首先用矢量积分理论和电磁场边界条件, 将上半空间(空气)和下半空间(地下介质)两个区域电磁场边值问题变为仅对地形界面的两个矢量面积分方程, 其中一个计算磁场, 称磁场方程; 另一个计算电场, 称电场方程.然后将对地形界面的积分剖分为一系列的三角单元积分.在三角单元积分中, 假设单元中电磁场为水平均匀大地空间电磁场与地形影响的迭加, 并假设地形影响为常项, 这样既保证了计算精度又使得计算方法简便.通过分解和计算, 每一个矢量面积分方程分解为对应3个坐标方向的3个常量线性方程, 这些线性方程组成了对角占优的线性方程组, 可用SSOR方法求解.文中给出了2个三维地形上大地电磁视电阻率曲线的计算结果.      

一种新的凝析气藏无因次产能评价方程

凝析气藏在衰竭开发过程中存在复杂的相态变化,凝析油的析出使得地层呈现出油气两相混合渗流状态.针对目前凝析气藏无因次产能评价方程的研究较少的现状,在凝析气藏拟稳态流入动态方程的基础上,利用泰勒级数展开、多项式回归等一系列解析方法建立了一种新的凝析气藏无因次产能评价方程.首先对拟稳态流入动态方程中的拟压力函数定积分进行泰勒级数展开,然后利用稳态定理和多项式回归方法求解出泰勒展开式的各项系数,最后通过解析方法得到了凝析气藏的无因次产能评价方程.应用实例表明,该无因次产能方程与实际系统试井数据基本吻合,能够较好地描述凝析气藏的油气两相流入动态;无因次产能评价法所得到无阻流量比常规干气法低,且考虑高速效应的无因次产能评价法所得到的无阻流量要大于忽略高速流动的无因次产能评价法所得到的结果.