岩土力学数值模拟中力学参数的确定方法

力学参数的选取是进行岩土力学数值模拟的关键，它直接决定了模拟结果的合理性。不同的力学模型需要选取不同的计算参数，经验值在参数的确定过程中具有一定程度的参考价值，几种变形参数和强度参数的现场尺度转化方法解决了室内土工实验参数的现场应用问题，提出了进行力学参数和计算模型合理确定的推断模型的概念，并对推断模型实现的思想和步骤进行了较为详细的讨论。     

岩体卸荷力学特性的数值仿真研究

岩体卸荷力学性质主要表现为非线性和各向异性等特征,与常规岩体试验结果和假定存在着差别,采用数值仿真的方法对卸荷岩体力学特性进行研究,阐述卸荷岩体力学特性研究的重要性;给出了数值仿真分析研究的岩体加、卸载条件;利用大型有限元软件ADINA建立数值仿真模型,对模型进行计算分析,并和已有试验成果进行对比,得出了卸荷岩体力学特性的有关规律。     

含水合物沉积物力学性质:方法、特性与定量关系

从原位测试、实验模拟和理论数值分析等角度归纳了现有含水合物沉积物力学性质研究方法,重点对自然界中含水合物沉积物力学特性进行了总结,对比了海洋和冻土区含水合物沉积物力学性质的差异。除了诸如水合物形成和分解对沉积物力学性质影响这类定性评价外,水合物数值模拟和工程应用还需要建立像水合物饱和度与沉积物力学参数间这类定量关联函数。最后讨论了现有的含水合物沉积物力学性质定量研究结果,并提出了今后含水合物沉积物力学性质研究的几点建议。     

利用全概率方法分析岩土力学数值模拟结果的变异性

提出了一种用于分析在多参数随机情况下岩土力学数值模拟结果变异性的全概率方法。以特定数值模拟结果为随机隐式响应量,根据多维高效数值求积理论,计算出响应量特定函数的均值,利用快速傅里叶变换数值概率分析方法及笔者开发的最大熵分布,求解器软件一次性求解出响应量的全概率分布,用于定量评估数值模拟结果的变异性。算例表明该法具有精度和计算效率较高的优点。     

岩体力学参数的损伤反分析优化性研究

岩体力学参数一直是困扰岩石力学和数值计算深入研究的难题,它在很大程度上决定了数值计算结果的准确性、客观性和实用性.本文在岩体损伤力学描述的基础上,提出了弹性波波速、损伤力学和反分析相结合的优化方法.     

基坑工程有限元数值分析结果的可视化表达

针对基坑工程的施工力学特性,采用双扫描线提出有限元数值计算结果可视化后处理方法,在阐述了双扫描线方法的基本原理和实现方法的基础上,编制了可视化后处理类程序,并整合到所开发的基坑开挖有限元分析程序中。最后,对某一开挖基坑计算结果进行了处理,得到了满意的效果。     

阶谱块体单元法及其在连续介质力学问题中的应用

介绍了阶谱块体单元法的基本概念和原理，比较了该方法与有限元法，数值流形方法的异同，并对其在连续介质力学问题中的应用进行了探讨。计算研究表明，经过简单的处理后，阶谱块体单元法可以应用于连续介质力学问题并得到与有限元法十分接近的结果。通过对形函数阶次，块体单元形状，块体单元网格密度，虚拟结构面的参数取值等问题的研究，得出了一些规律性的认识，据此提出了提高计算精度的措施和虚拟结构面参数建议取值范围。     

非饱和土渗流与变形耦合问题的有限元分析

基于多孔介质力学原理,建立能模拟非饱和土两相流动与变形耦合问题的理论模型。利用Galerkin法对控制方程进行离散,得到控制方程的有限元计算格式。在此基础上,自主开发了有限元计算程序U-DYSAC2,并对Liakopoulos两相流动试验这一经典算例以及重非亲水相流体（DNAPL）在饱和多孔介质中迁移的离心模型试验进行了数值模拟。计算结果表明,理论预测与试验结果基本吻合,验证了所提出的分析方法在模拟非饱和土渗流以及变形问题时的有效性,从而为定量研究饱和-非饱和渗流以及变形问题提供了一条有效途径。     

电场-渗流场-应力场耦合的电渗固结数值分析

在非饱和土多孔介质力学理论的基础上,根据电荷守恒原理、质量守恒原理、应力平衡方程、达西定律以及欧姆定律,推导了考虑电场、渗流场以及应力场相互耦合作用的电渗固结理论方程。采用Galerkin加权余量法对电渗固结理论方程进行空间离散,得到其有限元计算列式,编制了相应的计算程序,对室内电渗模型试验进行了数值模拟。结果表明,数值模拟与试验结果基本吻合,表明该电渗固结理论方程能够定量预测电渗固结过程中土体的孔隙水压力和位移发展规律。     

二维大地电磁正演中的无网格算法

无网格法是近几年来发展的一种新的基于变分原理的数值计算方法,由于在计算形函数中不需要划分网格.在力学、电磁学等领域得到了广泛的研究.基于无网格法在大地电磁勘探正演中的应用进行了研究,首先对无网格法的基本原理进行了阐述,并利用广义变分原理推导出了相应的离散方程,编制了相应的程序,最后通过两个理论模型的计算结果检验了算法的正确性.     

辽河西部凹陷沙三段浊积岩储层中钙质夹层研究

本文阐明了辽河西部凹陷高升、兴隆台、曙光和冷东四个地区沙三段浊积岩油气储层内的钙质夹层识别标志，定性、定量地揭示了它在剖面和平面上空间分布规律，探讨了它的成因机制，指出了钙质胶结作用和钙质夹层对储层性质与油气分布的重要影响。     

石英位错的会聚束电子衍射研究

矿物中位错的柏格斯矢量ｂ反映了矿物发生变形时所经历的条件，对它的精确测定为构造地质学研究提供了定量依据。本文用会聚束电子衍射的方法对石英位错进行了测定，同传统的双束法相比较，此方法更为简单和方便。     

Quantitative Calculation of Groundwater Vulnerability Assessment Based on Quantification Theory III

There are a lot of key qualitative variables in factors affecting groundwater vulnerability. The processing of qualitative variables of the existing superimposed index method generally relies on experience, so the results are normally subjective. Quantitative theory can handle qualitative variables quantitatively, achieve the unity of quantitative and qualitative indicators, highlight the decisive role of the main factors and reflect the actual situation more objectively. We took Yulin City as the research area to verify the feasibility and applicability of quantitative theory III, which is used for the quantitative evaluation of groundwater vulnerability. The results show that it has obvious advantage in the screening of indicators and the groundwater vulnerability partition, so it can be used as a quantitative calculation method of groundwater vulnerability assessment     

钻头参数与其性能间的定量关系

孕镶金刚石钻头参数与其性能间的定量关系问题, 一直是钻头研究中的薄弱环节.通过定量分析、严密的理论计算与推导, 得出了钻头时效和寿命与钻头有关参数的量化关系.定量研究结论与有关定性结果完全吻合, 说明通过研究钻头性能与参数间的定量关系是可行的; 钻头性能与参数间定量关系, 可以用于指导钻头的参数设计, 并可以根据钻头的设计参数预知钻头的性能情况.      

国家庄井田断裂构造的分形评价

论述了应用分形理论对断裂构造进行定量评价的原理和操作方法,以山东国家庄煤矿为例,对操作步骤、数据处理做了详细说明,并对计算结果进行了分析和比较。研究表明,分形统计具有内涵丰富、准确合理且易于用计算机实现的优点。      

内蒙古乌努格吐山斑岩型铜钼矿床元素迁移定量探讨

元素的富集贫化是矿床中固有的客观规律。在以往相关研究中, 研究者们多从定性的角度对此进行讨论, 定量研究不够系统。本文以内蒙古乌努格吐山斑岩型铜钼矿床为例, 利用Grant方程, 定量探讨了该矿床蚀变围岩中元素的带入、带出特征。结果表明, 不同元素的质量迁移在矿化蚀变范围内表现出一定的规律性, 相对于原岩而言, 各蚀变带中Cu、Mo、Au、Ag、W、Sn、As、F、Hg、S等表现为明显的带入特征, 而CaO、Na2O、TiO2、Zr、Ba、Sr、Rb和REE则表现为明显的带出特征。这些元素的带入带出导致矿床及蚀变围岩中元素的富集贫化。元素质量迁移定量计算思路和方法, 为地球化学勘查向定量化方向发展提供了可行的途径。     

多块体形状堆石体碾压颗粒破碎数值模拟

通过6种典型堆石块体的形状近似,分别采用两种接触本构模型建立了多块体形状堆石体离散元数值模型,研究堆石体在碾压荷载作用下的颗粒破碎过程,建立颗粒破碎的量化计算方法,分析碾压前、后堆石级配曲线的变化,讨论接触本构模型和颗粒形状对块体破碎的影响。模拟结果显示,碾压荷载下堆石颗粒以张拉破碎为主,随着碾压遍数的增加,局部开始出现剪切破碎;提出的颗粒破碎量化计算方法,在大粒径范围对粒径变化幅度预测偏大,但级配曲线整体趋势与实测结果比较吻合;相比较于接触连接模型,平行连接模型与现场碾压试验结果更接近。6种块体形状的数值结果显示,随着形状系数的增加,在其他条件不变的情况下颗粒破碎率逐渐降低,其中类长方形块体在碾压荷载作用下颗粒破碎最明显。相比较于纯圆颗粒或者单一非圆颗粒,采用的6种颗粒形状建立的堆石体振动碾压离散元模型,更接近现场实际情况。     

基于三维遥感系统的泥石流土石量计算及影响范围模拟

结合三维遥感影像解译提出一种定量的泥石流土石量计算方法。在泥石流汇水区内对地形进行0次谷与1次谷划分,按可搬运的物质总量和一次降雨所能搬运的物质总量两种方式进行分析,使计算结果更加精细化;以数字高程模型(DEM)与降雨所搬运的土石总量作为影响范围模拟的基础,利用GIS空间分析功能分析泥石流汇水区的横截面面积及区域平面面积等地形参数,判别土石产出量与地形参数关系,实现泥石流影响范围的模拟。分析结果可为潜在泥石流危险区域评价预测提供参考。     

四川广元王家包滑坡的形成机制及稳定性评价

王家包滑坡体变形迹象主要以地表变形为主,分布零散,规律性较差。采用定性分析及定量分析的方法对滑坡体稳定性进行了分析计算,王家包滑坡在天然及地震工况下处于稳定状态,在暴雨工况下处于基本稳定状态。对影响滑坡稳定性的主要因素进行了敏感性分析,为滑坡防治提供了依据。     

二维沉积层序计算机模拟研究

本项研究建立了综合性的二维沉积层序模拟系统SSMS。该模拟系统由盆地的沉降过程模拟与盆地充填过程模拟两个子系统构成。盆地的沉降模拟结合了反演的沉降回剥和盆地形成的正演模型;盆地充填过程模拟综合考虑了盆地沉降、重力均衡作用、海（湖）平面升降、沉积物供给、侵蚀作用、沉积物分布和压实等因素。结合实例分析表明,该模拟系统可用于定量分析盆地构造、海（湖）平面、沉积物供给等变化对沉积层序的形成过程、几何形态及其沉积体系分布的控制作用,检验地质模型和进行预测。