基于矿物构成的非均质岩石材料数值方法研究

发布时间：2017-08-31 09:46

  本文关键词：基于矿物构成的非均质岩石材料数值方法研究

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【摘要】：基于岩石材料的矿物构成利用矿物细胞元随机性参数赋值方法对岩石材料数值模型进行参数赋值,描述岩石材料的非均质特性.利用该赋值方法所具有的随机性特征和结构性特征,在二维情况下计算整体模型中代表各类别矿物的单元的总面积期望值,讨论了该赋值方法对整体模型中的所有单元网格具有相同尺寸的依赖性,并利用该赋值方法建立非均质巴西圆盘模型,对其纵向受力轴线上的应力进行了数值计算.研究结果表明,矿物细胞元随机性参数赋值方法通过考虑岩石矿物构成,可使数值模型内各矿物含量与岩石材料真实含量相等,且不要求整体模型的所有单元网格具有相同的尺寸;通过均质情形下和非均质情形下巴西圆盘试验的数值模拟结果比较,岩石材料的非均质特性对圆盘的应力分布有着显著影响.
【作者单位】： 武汉大学土木建筑工程学院;长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室;
【关键词】： 非均质特性 岩石 矿物细胞元 数值模拟 巴西圆盘试验
【基金】：国家自然科学基金(41272342)资助
【分类号】：TU521.2
【正文快照】： 0引言众多学者就岩石材料的力学性质开展了大量室内试验、理论分析和数值模拟,但大多数研究是在假定岩石材料为均质或分片均质的基础上进行的宏观分析.事实上,非均质性是岩石的基本特性之一[1],即岩石是由一种或几种矿物组成的固态集合体.矿物本身也是一种天然存在的自然体,具

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 马志涛,谭云亮,张霆;基于物理元胞自动机的岩石破坏模拟(英文)[J];Journal of Southeast University(English Edition);2005年03期

2 冯增朝,赵阳升,段康廉;岩石的细胞元特性及其非均质分布对岩石全曲线性态的影响[J];岩石力学与工程学报;2004年11期

3 李术才;李国莹;;Effect of heterogeneity on mechanical and acoustic emission characteristics of rock specimen[J];Journal of Central South University of Technology;2010年05期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 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

2 李秀兰;刘东燕;罗云菊;;山地城市垃圾填埋场渗滤液环境问题的探讨[J];地下空间与工程学报;2006年05期

3 高玮;汪磊;杨大勇;;基于能量原理的岩石损伤研究[J];地下空间与工程学报;2010年S2期

4 伍颖;王颖;李俊;;基于岩性与应力的岩爆条件试验研究[J];爆破;2009年02期

5 孙秀丽;;圆柱体花岗岩单轴压缩实验的数值模拟[J];辽宁科技学院学报;2009年01期

6 林峰,黄润秋;单向荷载下确定岩体损伤参数的可行性研究[J];成都理工学院学报;2000年02期

7 靳晓光,王兰生,李天斌;地应力测量的应力恢复法试验和数值模拟研究[J];成都理工学院学报;1999年03期

8 唐红梅,陈洪凯;岩石受力过程的试验研究[J];重庆交通学院学报;1998年02期

9 陈龙;;大金坪引水隧洞围岩岩爆灾害预测[J];大坝与安全;2009年01期

10 朱浮声,杜轩,万明富;非均质性对岩体应力场反分析结果的影响[J];东北大学学报;2005年10期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 张建斌;段君奇;;大金坪引水隧洞围岩岩爆灾害预测[A];中国水力发电工程学会第四届地质及勘探专业委员会第一次学术交流会论文集[C];2008年

2 段东;唐春安;高坤;潘竞涛;;开采过程中煤岩体应力场变化的数值试验研究[A];煤矿重大灾害防治技术与实践——2008年全国煤矿安全学术年会论文集[C];2008年

3 王述红;;砌体开裂过程数值试验方法及其工程应用[A];砌体结构与墙体材料——基本理论和工程应用——2005年全国砌体结构基本理论与工程应用学术会议论文集[C];2005年

4 李建林;哈秋聆;;三峡工程永久船闸高边坡岩体RMR分类及其应用[A];岩石力学理论与工程实践[C];1997年

5 贾蓬;唐春安;;完整岩石卸荷力学特性的数值模拟研究[A];第九届全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2006年

6 刘红星;蔡耀军;王永平;胡瑞华;;水工岩体结构面连通率的确定方法探讨与研究方向[A];中国岩石力学与工程实例第一届学术会议论文集[C];2007年

7 段东;唐春安;徐涛;高坤;李连崇;;开采过程中煤岩体应力场变化的数值试验研究[A];第十届全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2008年

8 于庆磊;唐春安;杨天鸿;李连崇;;深基坑施工降水引起地表变形的数值模拟预测[A];第十届全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2008年

9 张春会;于永江;;考虑力学参数关联性的非均质材料随机概率模型[A];第2届全国工程安全与防护学术会议论文集（下册）[C];2010年

10 徐春晖;雷珍;李明瑞;;基于对数应变的可离散有限元算法[A];颗粒材料计算力学研究进展[C];2012年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 刘立鹏;锦屏二级水电站施工排水洞岩爆问题研究[D];中国地质大学（北京）;2011年

2 闫永敢;大同矿区冲击地压防治机理及技术研究[D];太原理工大学;2011年

3 胡耀飞;雅砻江筘蔷大型变形岩体变形破裂特征及趋稳机制研究[D];成都理工大学;2011年

4 张能虎;不规则边角煤块段机械化开采理论与实践研究[D];中国矿业大学;2011年

5 曾杰;深埋硬岩隧道围岩稳定性研究[D];重庆大学;2011年

6 李根;基于模拟的水岩耦合变形破坏过程及机理研究[D];大连理工大学;2011年

7 于永江;煤体非均质随机裂隙模型及渗流—应力耦合分析[D];辽宁工程技术大学;2010年

8 王国艳;采动岩体裂隙演化规律及破坏机理研究[D];辽宁工程技术大学;2010年

9 徐奴文;高陡岩质边坡微震监测与稳定性分析研究[D];大连理工大学;2011年

10 文志杰;无煤柱沿空留巷控制力学模型及关键技术研究[D];山东科技大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 姜世元;缺陷法控制冲击地压的力学分析及应用[D];山东科技大学;2010年

2 李航;复杂地质条件下隧道破坏过程研究[D];沈阳建筑大学;2011年

3 侯雪;开挖引起的煤岩变形损伤及界面破裂数值模拟[D];沈阳工业大学;2011年

4 张群;采动诱发断层活化的数值模拟及微震监测研究[D];河南理工大学;2011年

5 李家彪;新安矿采空区高位钻孔瓦斯抽采技术研究[D];河南理工大学;2011年

6 华敬涛;预留变形量水力压裂石门快速揭煤技术[D];河南理工大学;2011年

7 吕品;锦屏水电站绿片岩段扩挖及落底开挖稳定研究[D];大连理工大学;2011年

8 李晓燕;混凝土重力坝的地震风险分析[D];大连理工大学;2011年

9 吴广宇;单体液压支柱在会泽铅锌矿的应用研究[D];中南大学;2011年

10 杜卫卫;含硫化物矿山AMD蚀化诱发滑坡的宏观力学效应研究[D];华南理工大学;2011年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

1 梁正召,唐春安,黄明利,傅宇方;岩石破裂过程中声发射模式的数值模拟[J];东北大学学报;2002年10期

2 马志涛,谭云亮,张霆;基于物理元胞自动机的岩石破坏模拟(英文)[J];Journal of Southeast University(English Edition);2005年03期

3 高峰，，谢和平;脆性材料的分形统计强度理论[J];固体力学学报;1996年03期

4 唐春安;脆性材料破坏过程分析的数值试验方法[J];力学与实践;1999年02期

5 王学滨;;Volume Change of Heterogeneous Quasi-brittle Materials in Uniaxial Compression[J];Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science Edition);2006年03期

6 倪玉山,匡震邦,杨英群;常规三轴压缩下花岗岩断裂表面的分形研究[J];岩石力学与工程学报;1992年03期

7 王金龙 ,林卓英 ,吴玉山 ,袁建新;脆性岩石的损伤与裂隙扩展[J];岩土力学;1990年03期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 冯增朝;赵阳升;段康廉;;非均质细胞元随机分布对岩石峰前变形特性的影响[A];岩石力学新进展与西部开发中的岩土工程问题——中国岩石力学与工程学会第七次学术大会论文集[C];2002年

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 曾亚武,朱以文;岩石材料的剪切破坏特征[J];三峡大学学报(自然科学版);2002年01期

2 奚正志;周占波;陈洪;;岩石断裂和损伤的研究现状[J];山西建筑;2008年05期

3 张国,赵文,林韵梅;岩石材料单轴受压变形特性的数字云纹法测定[J];岩土力学;1998年04期

4 杨军,高文学,金乾坤;岩石动态损伤特性实验及爆破模型[J];岩石力学与工程学报;2001年03期

5 逄焕东,姜福兴,张兴民;边缘检测法预测非均匀岩石材料的破裂[J];岩土力学;2004年S2期

6 白金泽,丁桦,梁乃刚;一种岩石概率型本构及其应用[J];力学与实践;2005年03期

7 廖政峰,饶秋华;反平面剪切(Ⅲ型)加载下岩石断裂特征的有限元分析[J];湖南理工学院学报(自然科学版);2005年03期

8 谢强;谢海峰;王志;;不同温度下岩石Ⅲ型断裂的物理分析[J];山西建筑;2007年08期

9 陈隆玉;;根据抗压强度和单位重力估算岩石材料的弹性模数[J];铀矿冶;2009年01期

10 周尚志;李军;刘瑛;;循环压缩荷载下岩石的疲劳裂纹扩展机制[J];长沙理工大学学报(自然科学版);2009年01期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 曾亚武;赵震英;陶振宇;;岩石材料的分叉和稳定性[A];新世纪岩石力学与工程的开拓和发展——中国岩石力学与工程学会第六次学术大会论文集[C];2000年

2 孙钧;潘鼎元;;岩石动力学及其工程应用[A];岩石力学新进展[C];1989年

3 黄理兴;陈奕柏;;我国岩石动力学研究状况与发展[A];第八届全国岩石动力学学术会议论文集[C];2003年

4 雷冬;余快;李昂;邵国建;任青文;;岩石材料全场变形测量和损伤应变分析[A];第十二次全国岩石力学与工程学术大会会议论文摘要集[C];2012年

5 俞茂宏;昝月稳;张永强;胡小荣;;岩石材料模型发展100年回顾[A];新世纪岩石力学与工程的开拓和发展——中国岩石力学与工程学会第六次学术大会论文集[C];2000年

6 黎立云;车法星;刘大安;;类岩石材料多裂纹模型破坏分析[A];“力学2000”学术大会论文集[C];2000年

7 李银平;王元汉;;压缩荷载下岩石中的单翼滑动裂纹分析[A];岩石力学新进展与西部开发中的岩土工程问题——中国岩石力学与工程学会第七次学术大会论文集[C];2002年

8 赵吉坤;;基于流固耦合的岩石细观破坏分析[A];渗流力学与工程的创新与实践——第十一届全国渗流力学学术大会论文集[C];2011年

9 杜春志;刘卫群;茅献彪;;非协调数值方法及岩石材料脆断研究综述[A];第九届全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2006年

10 尤明庆;苏承东;申江;;岩石材料的非均质性与动态参数[A];第七届全国岩石动力学学术会议文集[C];2000年

中国重要报纸全文数据库 前1条

1 一 凡;为使建筑物坚如岩石[N];中国质量报;2004年

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 李宏松;文物岩石材料劣化特征及评价方法[D];中国地质大学（北京）;2011年

2 李清;爆炸致裂的岩石动态力学行为与断裂控制试验研究[D];中国矿业大学（北京）;2009年

3 郭少华;岩石类材料压缩断裂的实验与理论研究[D];中南大学;2003年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 王志;岩石高温剪切（含Ⅱ型和Ⅲ型）断裂特征的理论与实验研究[D];中南大学;2007年

2 王文冰;层理岩石声学特性及其爆炸荷载作用下损伤特征试验研究[D];中国地质大学（北京）;2009年

3 李国莹;细观非均质岩石材料的力学及变形性质数值研究[D];山东大学;2010年

4 刘慧;基于CT图像处理的冻融岩石细观损伤特性研究[D];西安科技大学;2006年

5 邹洋;岩石动静组合加载巴西盘劈裂试验研究[D];中南大学;2011年

6 张全胜;冻融条件下岩石细观损伤力学特性研究初探[D];西安科技大学;2003年

7 缪海宾;损伤引起岩石剪切破坏的数值模拟研究[D];辽宁工程技术大学;2008年

8 韩昌瑞;岩石断裂实验与加固技术中的力学研究[D];山东理工大学;2006年

9 渠文平;基于数字图像处理技术的岩石细观量化试验研究[D];河海大学;2006年

10 董立山;岩石点荷载试验研究[D];西南交通大学;2011年

本文编号：764886