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多场耦合作用下岩体裂隙扩展演化关键问题研究

发布时间:2018-03-08 21:12

  本文选题:裂隙岩体 切入点:多场耦合 出处:《岩土力学》2014年02期  论文类型:期刊论文


【摘要】:裂隙岩体热-水-应力(THM)耦合是目前研究的热点和难点。首先总结了裂隙岩体多场耦合的机制、模型、方法及研究内容,并通过分析裂隙对THM耦合的重要控制作用,提出了在THM耦合中考虑裂隙网络扩展演化及模拟的关键问题,同时指出了研究的3个关键点:(1)建立考虑裂隙网络演化的耦合模型;(2)裂隙扩展的数值模拟方法;(3)THM耦合及岩体变形、失稳全过程的数值模拟算法。随后通过对模拟多场耦合和裂隙扩展数值方法的归类比较,重点论述了目前适用于模拟多场耦合下裂隙扩展模拟的各种数值方法(包括有限单元法、无单元法、单位分解法、离散单元法、岩石破裂过程分析方法和数值流形方法)的优缺点,并通过对比研究,推荐采用数值流形方法(NMM)来实现对关键问题的模拟研究。最后,对研究思路和难点进行了初步探讨。
[Abstract]:Fractured rock thermo hydro mechanical (THM) coupling is a hotspot and difficult problem. Firstly summarizes the fractured rock mass of multi field coupling mechanism, model, method and research content, and through the analysis of fracture the significant effect on THM coupling, considering the fracture network propagation and the key problems in simulation THM coupling, and points out the 3 key points of the research: (1) establish a coupling model of fracture network evolution; (2) numerical simulation method for crack propagation; (3) THM and rock coupling deformation, numerical simulation of instability process. Comparison of classification simulation of multi field coupling and crack extension through the numerical method with, discusses the current suitable for simulating crack propagation under multi field coupling simulation of various numerical methods (including finite element method, meshless method, unit decomposition method, discrete element method and rock failure process analysis and numerical flow By comparing and studying the advantages and disadvantages of the method, the numerical manifold method (NMM) is recommended to simulate the key problems. Finally, the research ideas and difficulties are discussed.

【作者单位】: 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室;
【基金】:国家自然科学基金重点项目(No.41130742) 国家自然科学基金青年项目(No.41202224) 中国科学院重点部署项目资助(No.KZZD-EW-05-03)
【分类号】:TU45

【参考文献】

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3 李云鹏,,王芝银;岩体裂隙扩展过程的数值模拟[J];工程地质学报;1995年04期

4 方修君;金峰;;基于ABAQUS平台的扩展有限元法[J];工程力学;2007年07期

5 张玉军;;核废料地质处置概念库HM耦合和THM耦合过程的二维离散元分析与比较[J];工程力学;2008年04期

6 吴枝根,李云鹏,王建国,白嘉楠;岩体裂隙扩展过程的有限元仿真[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2003年01期

7 李连崇;唐春安;杨天鸿;王大国;;岩石破裂过程THMD耦合数值模型研究[J];计算力学学报;2008年06期

8 沈振中;张鑫;孙粤琳;;岩体水力劈裂的应力-渗流-损伤耦合模型研究[J];计算力学学报;2009年04期

9 曹国金,姜弘道;无单元法研究和应用现状及动态[J];力学进展;2002年04期

10 周维垣,寇晓东;无单元法及其工程应用[J];力学学报;1998年02期

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1 郑春梅;基于DDA的裂隙岩体水力耦合研究[D];山东大学;2010年

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2 高学军;朱一丁;;基于紧支径向基函数的局部径向点插值方法[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2007年03期

3 张霖;;桃园矿高位钻孔瓦斯抽放参数优化研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2009年02期

4 任学军;;改进型无网格Galerkin法与有限元法的耦合及其应用研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2010年05期

5 刘余德;;改进型无网格Galerkin法与有限元法的耦合及其应用研究[J];安徽建筑;2010年05期

6 ;Incompatible numerical manifold method for fracture problems[J];Acta Mechanica Sinica;2010年02期

7 ;Development of X-FEM methodology and study on mixed-mode crack propagation[J];Acta Mechanica Sinica;2011年03期

8 ;Modeling rock failure using the numerical manifold method followed bythe discontinuous deformation analysis[J];Acta Mechanica Sinica;2012年03期

9 周小平,张永兴,哈秋聆;裂隙岩体加载和卸荷条件下应力强度因子[J];地下空间;2003年03期

10 包太,刘新荣,朱可善,张胜群;裂隙岩体渗流场与卸荷应力场耦合作用[J];地下空间;2004年03期

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2 刘建军;刘先贵;;油气储层裂缝扩展的动力学模型[A];第十届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ卷[C];2001年

3 秦荣;;样条无网格法及其应用[A];第十一届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ卷[C];2002年

4 王杰光;肖明贵;刘宝臣;;滑动最小二乘近似函数的拟合特性及其应用[A];第十一届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ卷[C];2002年

5 张建辉;邓安福;王汝恒;;板弯曲无单元法MLS导函数研究[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ册[C];2003年

6 缪f;屈俊童;;大体积混凝土温度裂缝的稳定分析[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ册[C];2003年

7 张国新;葛劭卿;陈平;;岩石裂隙中非恒定渗流与变形耦合作用的DDA方法[A];第九届全国渗流力学学术讨论会论文集(一)[C];2007年

8 李晓春;陈剑平;石丙飞;范建华;;交叉裂隙渗流无网格法初探[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年

9 钱莹;杨军;;数值流形方法的黏性边界问题初探[A];中国爆破新技术Ⅱ[C];2008年

10 李根;李连崇;唐春安;唐世斌;王振;;岩石流固/热固作用下损伤演化并行分析系统及应用[A];中国计算力学大会'2010(CCCM2010)暨第八届南方计算力学学术会议(SCCM8)论文集[C];2010年

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5 刘军;姜梨园铁矿F_1断层水文地质意义研究[D];合肥工业大学;2010年

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9 方镜平;压力隧洞内水外渗的渗流-应力-开裂耦合分析[D];浙江大学;2011年

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4 李萍,徐学祖,蒲毅彬,王家澄,陶兆祥,王玉杰;利用图像数字化技术分析冻结缘特征[J];冰川冻土;1999年02期

5 仇文革;孙兵;;寒区破碎岩体隧道冻胀力室内对比试验研究[J];冰川冻土;2010年03期

6 李勇,马丽,强祖基;温度异常与地震 [J];北京师范大学学报(自然科学版);2001年04期

7 朱珍德,孙钧;裂隙岩体的渗流场与损伤场耦合分析模型及其工程应用[J];长江科学院院报;1999年05期

8 林绍忠;单纯形积分的递推公式[J];长江科学院院报;2005年03期

9 苏海东,谢小玲,陈琴;高阶数值流形方法在结构静力分析中的应用研究[J];长江科学院院报;2005年05期

10 林绍忠;祁勇峰;苏海东;;基于矩阵特殊运算的高阶流形单元分析[J];长江科学院院报;2006年03期

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4 高嵩;尤云祥;李巍;胡天群;;下倾管-立管严重段塞流数值模拟[A];第九届全国水动力学学术会议暨第二十二届全国水动力学研讨会论文集[C];2009年

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8 吕昶;薛元德;沈碧霞;;RTM工艺不同注射方式的充模过程分析[A];第十二届玻璃钢/复合材料学术年会论文集[C];1997年

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10 蔡烽;石爱国;缪泉明;;双峰谱海浪模型及其数值模拟[A];2008船舶安全管理论文集[C];2008年

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3 陈兴旺邋安徽记者站 李远峰;天柱山启动摩崖石刻保护工程[N];中国旅游报;2008年

4 林峰;发展地震学和勘探地球物理学理论和方法[N];科技日报;2005年

5 唐一达;CFD技术为中国大飞机项目助飞[N];科技日报;2007年

6 南京航空航天大学纳米科技中心 郭万林;纳米科学计算模拟方法的发展[N];科技日报;2002年

7 国泰君安 成飞;赤化转债 网上申购不如持股配售[N];中国证券报;2007年

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7 张占荣;裂隙岩体变形特性研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2010年

8 徐彬;大型低温液化天然气(LNG)地下储气库裂隙围岩的热力耦合断裂损伤分析研究[D];西安理工大学;2008年

9 陈红江;裂隙岩体应力—损伤—渗流耦合理论、试验及工程应用研究[D];中南大学;2010年

10 杨海清;裂隙岩体动态损伤局部化机理的理论及应用[D];重庆大学;2010年

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5 孟金U

本文编号:1585568


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