不同弹模时圆形巷道围岩的应变局部化数值模拟

利用基于运动方程求解的FLAC程序模拟了不同弹性模量时圆形巷道的应变局部化过程。在计算中, 采用了"先加载, 后挖洞"方式。模拟结果表明, 在弹性模量中等或较小的条件下, 由于开挖卸荷而产生的围岩向空腔内部的"涌入"(运动)现象比较明显, 进而围岩中诱发了较多的破坏、V形坑或短剪切带式破坏。在上述条件下, 基于静力平衡的解析及数值方法不再适用, 而且是偏于不安全的。弹性模量越小, 开挖之后, 围岩维持其均匀周向(或环向)变形的能力越差, 这种轴对称变形越容易被打破, 也被打破得越早。尽管随着弹性模量的增加, 破坏单元数的变化并不是单调的, 但是在总体上, 随着弹性模量的增加, 破坏单元数目降低, 最大剪切应变增量急剧单调下降。      

弹塑性介质内的波速变化

应用一个具体问题展开了波在固体在弹性、弹塑性和应变局部化阶段的传播特性的研究。当经典本构计算到材料出现应变局部化时失效、控制方程出现分叉现象时,非局部效应本构描述得以继续分析,破坏过程变形进一步体现。本构内引入梯度项的贡献,以牺牲了特高频率( )特性为代价,增强了控制方程的稳定性。阻尼的影响复杂得多,考虑滞变阻尼、且仅与质量有关时,阻尼对控制方程的稳定性没有贡献。如果阻尼考虑为与质量和刚度联合相关时,阻尼对控制方程稳定性是有一定的贡献。     

Curvature analysis as a tool for subsidence-related risk zones identification in the city of Tuzla (BiH)

Shallow Miocene salt deposits located below the city of Tuzla (BiH) have been exploited during the last 60 years by means of wells extracting salt-saturated groundwater brines. The massive extraction activities have led to severe subsidence accommodated by collapse and strain localization. Surface topography and geomorphology have been influenced and modified by several faults and fractures.A series of sequential topographical survey data collected during the last 50 years have been used to obtain the total subsidence envelope surface. In order to analyze the salt dissolution-related morphological development of the Tuzla topography and to identify the location of faults and fractures in the deformed area, we applied curvature analysis to the subsidence surface by means of two different analytical methods: the directional, two-dimensional curvature and the analytic Gaussian curvature. The comparison of the curvature maps with those of surface fractures visible in the area shows a good spatial agreement between the directional curvature and fracture intensity, whereas the subsurface normal faults are more evident in the Gaussian curvature maps.     

地质体材料剪切带内部的常剪切应变点及速度分布分析

对于峰后线性应变软化的地质体材料,剪切带内部的总剪切应变等于弹性剪切应变（由经典弹性理论描述）及由微结构效应而引起的局部塑性剪切应变（由非局部理论或梯度塑性理论描述）之和。若剪切应力-塑性剪切应变曲线的斜率的绝对值（称之为软化模董）小于剪切弹性模量的两倍,则在剪切带的任一剖面内存在两个总剪切应变不依赖于剪切应力的点,称之为常剪切应变点。在这两个点上,弹性剪切应变的降低和局部塑性剪切应变的增加处于平衡状态,总剪切速度达到它的最大值或最小值。在两个常剪切应变点之间,局部总速度随剪切应力率的降低而增加。剪切带内部的局部总速度分布是非线性的,这与通常采用的剪切带内部速度的线性分布假定（忽略微结构效应）不同。     

汶川8.0级地震地表变形局部化样式与建筑物破坏特征关系初步研究

以汶川地震地表形变带的实地测量数据为基础,结合沿实测地震地表变形剖面建筑物破坏情况的调查与测量,分析了不同地震地表变形类型及其建筑物破坏特征,定量化地讨论了地表变形梯度与建筑物破坏程度间的关系.提出无论地震地表变形表现为何种类型的断层陡坎,强变形均局部化在宽10~30 m的地表破裂带内;建筑物受损情况最直接的影响是建筑物所处地点的地表变形梯度,地表变形梯度大于0.1的地段,建筑物均完全被摧毁;地表变形梯度在0.07~0.1间的地段,建筑物遭受严重损坏,产生倾斜及强烈变形等;地表变形梯度在0.03~0.07间的地段,建筑物可能受到中度损坏,产生倾斜及变形等,具有抗震设防能力的建筑物一般不会倒塌;地表变形梯度小于0.03的地段具有抗震设防能力的构建筑物一般只会受到轻度损伤或基本完好.     

脆性基多孔材料孔洞的尺寸效应及其破坏模式研究

运用材料真实破坏过程分析系统RFPA2D,对含多孔的脆性材料进行单轴加载情况下的破坏机制以及孔洞的尺寸效应研究。其中的数值模型具有同样的尺寸（高 宽= 65 mm 100 mm）、同样的孔洞分布类型、同样的孔隙率（20 %）、不同的孔洞直径。数值计算的结果显示,各种孔径的模型具有近似的抗压强度,并且可以观察到没有裂纹局部化的拉破坏模式。结果表明,含孔脆性材料的近似脆性行为并没有引起材料的尺寸效应。     

弹性模量对岩样破坏前兆及全部变形特征的影响

利用FLAC内嵌语言编制的计算平面应变压缩岩样轴向、侧向、体积应变及泊松比的FISH函数,计算了弹性模量不同时单缺陷岩样的全部变形特征,研究了弹性模量对岩样的破坏过程及前兆的影响。在峰前及峰后,岩石的本构模型分别取为线弹性模型及莫尔-库仑剪破坏与拉破坏复合的应变软化模型。当弹性模量不是较高时,岩样自始至终仅出现一条倾斜的剪切带。当弹模较高时,最终剪切应变仅强烈集中于贯通岩样的剪切带内部。剪切带倾角在Arthur与Coulomb倾角之间,且随弹模的增加而降低,经典理论对此不能解释。随着弹模的增加,峰值应力增加,峰前的应力-轴向应变曲线变得陡峭,峰后的应力-轴向应变曲线的斜率几乎不变。随着弹模的增加,峰值强度所对应的轴向应变及侧向应变的大小均降低;应力-侧向应变曲线软化段变得陡峭。随着弹模的降低,侧向应变-轴向应变曲线、泊松比-轴向应变曲线及体积应变-轴向应变曲线在峰前发生转折（偏离线性状态）的程度越来越大;非弹性轴向应变增加;材料缺陷附近的最大剪切应变增量增加。岩样破坏的前兆随着弹性模量的降低而逐渐增强。     

颗粒材料剪胀性的微观力学分析

剪胀性是颗粒材料在加载过程中表现出来的重要变形特性。以孔隙胞元描述颗粒材料内部结构的最小单元,通过对单个孔隙胞元进行剪切受力分析,探讨了剪切过程中颗粒材料体积的改变对应力比和单个孔隙胞元形状的依赖关系,解释了排列密实的颗粒材料在剪切过程中先压缩后剪胀的微观机制。用离散元数值模拟得到了在双轴剪切过程中单个孔隙胞元形状以及孔隙胞元体积变形的演化过程。离散元数值结果表明,加载过程中孔隙胞元形状由初始各向同性到沿大主应力方向变大变长、体积变形先压缩后膨胀,并且体积变形在加载过程中存在局部化现象,体积变化大的孔隙胞元在较大变形时,排列成倾斜的窄带。综合孔隙胞元的受力分析和离散元数值结果表明,致密排列颗粒材料的剪胀性与微观尺度上孔隙胞元的几何结构及其内部的力链传递方式密切相关。     

Three-dimensional ocean sensor networks: A survey

The past decade has seen a growing interest in ocean sensor networks because of their wide applications in marine research,oceanography,ocean monitoring,offshore exploration,and defense or homeland security.Ocean sensor networks are generally formed with various ocean sensors,autonomous underwater vehicles,surface stations,and research vessels.To make ocean sensor network applications viable,efficient communication among all devices and components is crucial.Due to the unique characteristics of underwater acoustic channels and the complex deployment environment in three dimensional(3D) ocean spaces,new efficient and reliable communication and networking protocols are needed in design of ocean sensor networks.In this paper,we aim to provide an overview of the most recent advances in network design principles for 3D ocean sensor networks,with focuses on deployment,localization,topology design,and position-based routing in 3D ocean spaces.     

湖南安仁县万田地热田空间定位及地热产出特征分析

常德-安仁断裂带、茶陵-临武断裂带及其派生断层、五峰仙岩体和岩关阶下段地层（C₁y¹）与万田地热田相关,其地热地质背景具专属性,热源、热储、盖层所组成的地热系统时空有效配置是地热产出的必要条件.该地热田主要热储层为C₁y¹白云质灰岩、白云岩,兼有层状热储和带状热储双重特征,属最经济的适宜开采的具理疗热矿水标准的低温地热资源,开发前景好.