垂向变化的波浪辐射应力影响下流场数值研究

采用浪流沙耦合模型COHEREN-SED模型进行黄河三角洲的海流三维运动数值模拟。文中将垂向平均的波浪辐射应力与垂向变化的波浪辐射应力引入至COHERENS-SED,通过该模型进行波浪辐射应力影响下的海流场演变数值研究。研究结果显示波浪辐射应力的存在显著改变了水深小于5m的流场。垂向变化的辐射应力则使得其表层波生沿岸流速大于传统的垂向均匀辐射应力引起的波生沿岸流速,底层则刚好相反。当波浪强度很大时,流场中的波生沿岸流对水深较浅的海岸区海流场影响较大。     

基于潮间带现场数据的底部切应力算法对比

底部切应力作为水动力和泥沙输移模型中的关键参数,对底床泥沙起动、侵蚀淤积速率的研究十分重要.目前基于现场实测流速数据计算底部切应力的理论方法有6种:LP-mean法、LP-max法、TKE法、TKE W法、RS法和ID法,这些方法都有其特定的适用条件.河口海岸浅水区域水流和波浪作用复杂,遴选合适的方法计算底部切应力非常...     

俯冲带库仑楔形体力学

楔形体理论研究楔形体在底部摩擦力、重力和边界外力共同作用下内部的应力状态,有助于我们定量分析断层强度和岩石性质与楔形体稳定状态之间的关系.本文首先简要介绍基于不同楔形体材料而得出的应力解析解.然后介绍基于理想弹塑性材料的俯冲带库仑楔应力解析解.最后介绍基于该解析解而提出的动态库仑楔形体理论.俯冲带地震反射剖面数据表明,弧前靠近海沟部分地表坡度比较陡,其内部经历复杂永久塑性变形（称为外部楔形体,outer wedge）.而靠近内陆部分地表坡度比较平缓,反射剖面显示沉积层呈水平规则分布,常伴随沉积盆地（称为内部楔形体,inner wedge）.动态库仑楔形体理论认为弧前这种地表形态和内部构造特征的不同,可能反映了断层面摩擦性质的差异性.内部楔形体对应于断层面上的生震带,在地震周期可能主要经历弹性变形.而外部楔形体对应于断层面上的无震蠕滑部分,在地震发生时可能产生塑性破坏、永久变形.

     

潮汐水域中污水侧向排放的数值模拟

基于N-S方程,采用深度平均的应力-通量代数全场模型,模拟流场及热水或污染物侧向排入大水体的各向异性的输移扩散规律。模型中采用深度平均的连续、动量、浓度方程进行潮汐流动的数值模拟计算,潮流采用非对称潮流,模拟结果给出了一个周期内流场、污染物浓度场随时间的变化特征。所得的数值结果与他人的模型实验结果非常一致,而较其他结果更合理,说明本模型的合理性和可靠性。     

热-水-应力-迁移耦合条件下双重孔隙-裂隙介质的抗剪强度及有限元分析

考虑裂隙的连通率、间距、孔隙基质和裂隙材料在表征单元（REV）中的体积分数,并假定双重孔隙-裂隙介质的等效内摩擦角保持常数,而等效黏聚力是固有黏聚力、等效塑性应变、基质吸力、溶质浓度及温度的函数,提出了一种在热-水-应力-迁移耦合条件下确定表征单元内任一平面上等效的黏聚力及内摩擦角的方法。针对一个假定的位于非饱和双重孔隙-裂隙岩体中的高放废物地质处置模型进行了数值模拟及分析。结果表明,基质吸力对于等效黏聚力的增强作用大于等效塑性应变和溶质浓度的减弱作用,使得等效黏聚力得到了提高,故减少了围岩中的塑性区;由此岩体应力、孔（裂）隙水压力及流速、孔（裂）隙溶质浓度的分布及量值也发生相应的改变。     

湖南印支期过铝质花岗岩的形成: 岩浆底侵与地壳加厚热效应的数值模拟

在合理构建华南印支期地质-物理模型的基础上, 利用FLAC软件, 模拟了该区印支期过铝质富钾花岗岩形成与基性岩浆底侵, 及陆壳变形叠置加厚两种动力学背景的可能联系. 模拟结果表明, 220 Ma±的基性岩浆底侵能导致地壳含水矿物相岩石的深熔, 但除非印支期存在大规模基性岩浆的底侵作用, 否则其热效应持续时间和热效应波及范围难以形成具大岩基规模的湖南印支期花岗岩. 在陆壳叠置加厚模型中, 地壳的叠置加厚可导致中下地壳界面温度升高到700℃以上, 引起片麻质岩石熔融, 当加厚因子达1.3, 白云母矿物脱水熔融产生的熔体达到熔体流动临界比例(≥20%), 从而形成花岗岩基; 结合印支期挤压逆冲推覆构造和同期基性火山岩极少出露的地质事实, 认为陆壳变形加厚可能是湖南印支期构造岩浆作用形成的主导因素.     

动载荷作用下岩石破坏过程的数值试验研究

采用基于细观损伤力学基础上开发的动态版RFPA2D数值模拟软件,对动载荷作用下应力波延续时间、应力波峰值和围压对岩石试样破坏的影响进行了数值研究,结果表明,应力波延续时间较短,则尾随应力波波前的高应力区范围较窄,应力波衰减较快;相反,应力波延续时间较长,则紧跟应力波波前的高应力区范围较大,岩石处于破坏状态的时间延长,岩石的破碎程度加大。此外,存在一个合适的应力波延续时间,过分地加大应力波延续时间,反而不利于岩石裂隙的发育。动载荷的峰值越大,试样的破坏程度越大,当峰值达到一定值时,试样顶部呈现粉碎状,试样从上到下破坏程度逐渐减弱。在冲击载荷作用下的岩石随着围压的增加更难破碎,但当围压增大到一定程度时,岩石会突然失稳破坏。     

The Role of Southern High Latitude Wind Stress in Global Climate

In this paper, the role of westerly winds at southern high latitudes in global climate is investigated in a fully coupled ocean-atmosphere general circulation model. In the model, the wind stress south of 40°S is turned off with ocean and atmosphere fully coupled both locally and elsewhere. The coupled model explicitly demonstrates that a shutdown of southern high latitude wind stress induces a general cooling over the Antarctic Circumpolar Current (ACC) region, with surface Ekman flow and vertical mixing p...     

内藏钢桁架开洞混凝土核心筒扭转性能试验研究

对2个1/6缩尺的开洞核心筒结构模型进行了偏心水平荷载作用下的低周反复荷载试验研究,其中包括1个普通开洞混凝土核心筒和1个内藏钢桁架开洞混凝土组合核心筒.在试验的基础上,对比分析了2个试件的抗扭承载力、扭转刚度、扭角延性、扭矩 -扭角滞回特性、耗能能力、破坏特征.试验研究表明,内藏钢桁架开洞混凝土组合核心筒比普通开洞混凝土核心筒抗扭能力有显著提高.     

平台巴西劈裂试验确定岩石抗拉强度的理论分析

为了完善平台巴西劈裂试验测定岩石抗拉强度的理论基础,基于二维弹性理论,建立对弦载荷下的平台巴西劈裂力学模型,采用应力场叠加法求得圆盘内的应力近似解析解。该应力理论解与有限元数值解一致,证明理论求解的合理性。在此基础上,对比研究了平台加载角对圆盘内应力大小及应力集中程度的影响,其结果表明：平台加载角越大,圆盘加载处的应力集中程度和压拉应力比都急剧降低,而圆盘内的拉应力值和拉伸区却只有一定程度减小;过大或过小的平台加载角都不利于平台巴西试样发生中心拉伸劈裂破坏,其最优平台加载角在20°~30°之间。最后,依据Griffith强度破坏准则,推得岩石抗拉强度的理论计算公式,其结果与已有抗拉强度经验公式及试验所得抗拉强度相符较好。