检索结果-南通市图书馆

考虑裂隙面粗糙度和开度分形维数的岩石裂隙渗流特性研究

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岩石力学与工程学报 2022年第10期41卷 1993-2002页

作者：赵明凯孔德森山东科技大学土木工程与建筑学院山东青岛266590 山东科技大学山东省土木工程防灾减灾重点实验室山东青岛266590

岩石裂隙的粗糙度表征及其渗流特征的描述一直是岩石力学和工程地质领域的难点和热点问题。基于分形理论和流体力学基本原理,首先量化裂隙面的不规则粗糙元素,建立相对粗糙度与分形维数以及裂隙微观结构参数之间的定量关系。然后将粗糙... 详细信息

岩石裂隙的粗糙度表征及其渗流特征的描述一直是岩石力学和工程地质领域的难点和热点问题。基于分形理论和流体力学基本原理,首先量化裂隙面的不规则粗糙元素,建立相对粗糙度与分形维数以及裂隙微观结构参数之间的定量关系。然后将粗糙度对渗流的影响转化为裂隙等效开度对流动特性的影响,结合裂隙开度与裂隙长度之间遵循的幂律关系,建立粗糙裂隙的渗透率计算模型。最后研究分形维数和裂隙的几何特征对渗流特性的影响,并使用相关试验数据验证模型的合理性。研究结果表明:裂隙粗糙度对渗流的影响不可忽视,渗透率与裂隙最大开度之间呈平方关系,裂隙开度和粗糙元素几何特征是影响渗流性能的关键因素。建立的渗透率模型不含任何经验常数,避免数据处理的繁琐过程,具有良好的适用性。

关键词：岩石力学裂隙几何特征分形维数相对粗糙度渗流特性

基于分形维数特征的岩石介质气-水相对渗透率预测模型研究

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岩土工程学报 2023年第7期45卷 1421-1429页

作者：孔德森赵明凯时健滕森山东科技大学土木工程与建筑学院山东青岛266590 山东科技大学山东省土木工程防灾减灾重点实验室山东青岛266590

相对渗透率是表征岩石介质两相流动特征的重要力学参数,如何快速有效地获取相对渗透率是当前研究的热点问题。采用分形方法将岩石孔隙等效为尺寸不规则的毛细管,基于动量平衡原理建立气-水两相流动的平衡关系式,开发了一种预测相对渗透... 详细信息

相对渗透率是表征岩石介质两相流动特征的重要力学参数,如何快速有效地获取相对渗透率是当前研究的热点问题。采用分形方法将岩石孔隙等效为尺寸不规则的毛细管,基于动量平衡原理建立气-水两相流动的平衡关系式,开发了一种预测相对渗透率的分形解析模型。然后,基于孔径尺度和流动路径的迂曲度特征,研究了岩石的孔隙结构对两相流体渗流特性的影响。该模型得出的相对渗透率曲线与相关试验数据吻合程度高,验证了模型的合理性。研究结果表明:该模型相比于其他相对渗透率模型准确性更高。岩石的渗流特性与流体性质和孔隙结构有关,表征孔径尺度的分形维数Df和迂曲度分形维数DT越小,两相流的渗透率越大,而DT的值增大会降低水相的相对渗透率,增大气相的相对渗透率。该模型无需使用任何经验常数计算相对渗透率,避免了数据处理的繁琐过程,可有效应用于页岩气开采等工程领域。

关键词：岩石两相流分形维数动量平衡相对渗透率

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液化场地倾斜桩动力p-y曲线研究

地震工程与工程振动 2019年第4期39卷 41-56页

作者：孔德森李文胜常龙龙山东科技大学土木工程与建筑学院山东青岛266590 山东科技大学山东省土木工程防灾减灾重点实验室山东青岛266590 同圆设计集团有限公司青岛分公司山东青岛266100 上海建科工程咨询有限公司上海200032

为了研究动力荷载作用下倾斜桩的动力p-y曲线规律,采用数值模拟的方法,构建了液化场地倾斜桩-土数值分析模型,通过输入幅值为0.20 g的正弦波,对倾斜桩的动力p-y曲线数值计算结果进行了分析,并与已有成果进行了对比分析。研究结果表明:(1... 详细信息

为了研究动力荷载作用下倾斜桩的动力p-y曲线规律,采用数值模拟的方法,构建了液化场地倾斜桩-土数值分析模型,通过输入幅值为0.20 g的正弦波,对倾斜桩的动力p-y曲线数值计算结果进行了分析,并与已有成果进行了对比分析。研究结果表明:(1)距倾斜桩较远的土体受到倾斜桩的影响较小,近场土体受到倾斜桩的影响较为明显;砂土层土体孔压反应受埋深和桩距两方面因素影响;(2)倾斜桩-土相对位移呈现有正有负,交替出现桩推土和土推桩的特性;倾斜桩动力p-y滞回曲线关于原点不对称,而是在偏于原点靠右方一点处具有一定的对称性;(3)随埋深的增加,倾斜桩动力p-y滞回曲线整体呈左旋趋势,斜率变缓,桩周土侧向刚度逐渐降低,侧向力逐渐减小,而位移逐渐增大;倾斜桩下部耗能较小,吸收的能量少,抵抗变形能力相对较弱,上部则相反;(4)与已有试验成果对比分析可得,采用数值模拟得到的倾斜桩动力p-y曲线的规律是合理、可靠的。

关键词：液化场地倾斜桩动力p-y曲线对比分析数值模拟

波浪荷载作用下近海风电单桩基础受力变形特性影响因素分析

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海洋通报 2020年第5期39卷 632-640页

作者：孔德森张杰巩越山东科技大学山东省土木工程防灾减灾重点实验室山东青岛266590 山东科技大学土木工程与建筑学院山东青岛266590 山东师范大学商学院山东济南250358

为了对波浪荷载作用下近海风电大直径单桩基础受力变形特性的影响因素进行分析,以江苏省如东县某近海区域的水位地质条件为基础,运用有限元模拟软件ABAQUS进行数值模拟,对荷载大小、荷载位置、土体压缩模量、桩体自由度影响因素展开分... 详细信息

为了对波浪荷载作用下近海风电大直径单桩基础受力变形特性的影响因素进行分析,以江苏省如东县某近海区域的水位地质条件为基础,运用有限元模拟软件ABAQUS进行数值模拟,对荷载大小、荷载位置、土体压缩模量、桩体自由度影响因素展开分析。通过影响因素的不同量值,得出近海风电大直径单桩基础动载情况下受力变形特性的变化规律,从而为实际施工提供有价值的参考。

关键词：风浪荷载单桩基础受力变形特性影响因素

应力作用下岩石介质两相流束缚流体饱和度分形预测模型研究

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岩土工程学报 2024年第4期46卷 871-879页

作者：赵明凯孔德森滕森邓美旭山东科技大学土木工程与建筑学院山东青岛266590 山东科技大学山东省土木工程防灾减灾重点实验室山东青岛266590

束缚流体饱和度是预测两相流中相对渗透率的重要参数,在油气藏开发等工程领域有着重要作用。为此,基于分形理论和毛细管模型,首先将岩石等效为固体团簇的集合体,引入不同分形维数分别表征固体团簇的尺度分布特征和流动路径的迂曲性,然... 详细信息

束缚流体饱和度是预测两相流中相对渗透率的重要参数,在油气藏开发等工程领域有着重要作用。为此,基于分形理论和毛细管模型,首先将岩石等效为固体团簇的集合体,引入不同分形维数分别表征固体团簇的尺度分布特征和流动路径的迂曲性,然后提出了一种预测束缚流体在应力作用下的饱和度模型,并使用试验数据进行了验证,最后分析了束缚流体饱和度的应力敏感性和模型中各参数的影响机制。结果表明:束缚流体饱和度与流体黏度、孔隙结构参数、压降梯度以及弹性模量密切相关,有效应力会增大束缚流体饱和度,分形维数可以反映束缚流体形成的流体膜厚度和实际流动长度,量化了孔隙结构特征对束缚流体饱和度的影响。

关键词：岩石分形两相流有效应力束缚流体饱和度

海底防沉板-桩复合基础竖向受力变形特性研究

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应用力学学报 2019年第2期36卷 326-333,504-505页

作者：孔德森刘一谭晓燕张杰山东科技大学土木工程与建筑学院青岛266590 山东科技大学山东省土木工程防灾减灾重点实验室青岛266590 山东星科智能科技股份有限公司济南250101

为了研究海底防沉板-桩复合基础在竖向荷载作用下的受力变形特性,以我国南海某200m水深项目为研究对象,将防沉板-桩复合基础简化为防沉板加角桩的形式,利用FLAC3D数值模拟软件建立了防沉板-桩复合基础数值计算模型。研究了海底防沉板-... 详细信息

为了研究海底防沉板-桩复合基础在竖向荷载作用下的受力变形特性,以我国南海某200m水深项目为研究对象,将防沉板-桩复合基础简化为防沉板加角桩的形式,利用FLAC3D数值模拟软件建立了防沉板-桩复合基础数值计算模型。研究了海底防沉板-桩复合基础在竖向荷载作用下海床土体、防沉板、桩身的受力变形特性,并对不同竖向荷载作用下海床土体沉降、防沉板弯矩、桩身位移、桩身弯矩进行了对比分析。研究表明:防沉板的正负弯矩最大值分别出现在防沉板中部和防沉板与桩顶端的连接处,荷载越大,对防沉板的影响越大,桩在防沉板-桩复合基础中的作用越大;荷载越大,桩身产生的水平位移越大,其倾斜程度也越大;竖向荷载较小时,桩身同时出现正负弯矩,竖向荷载较大时,桩身只有正弯矩或只有负弯矩;复合基础的破坏容易发生在防沉板与桩身顶端的连接处。研究内容和计算结果可为防沉板-桩复合基础的设计提供合理可靠的理论依据。

关键词：防沉板桩基础受力特性变形特性竖向荷载

盾构隧道开挖面改进三维模型和临界支护压力研究

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隧道建设（中英文） 2023年第9期43卷 1463-1472页

作者：孔德森滕森赵明凯时健山东科技大学土木工程与建筑学院山东青岛266590 山东科技大学山东省土木工程防灾减灾重点实验室山东青岛266590

为解决城市地铁隧道盾构掘进过程中开挖面稳定性较难准确评估的问题,以及针对目前采用极限平衡方法建立的模型无法准确描述隧道开挖面失稳破坏机制的现状,提出一种针对浅埋隧道的改进三维模型。通过将模型与物理试验和数值模拟进行对比... 详细信息

为解决城市地铁隧道盾构掘进过程中开挖面稳定性较难准确评估的问题,以及针对目前采用极限平衡方法建立的模型无法准确描述隧道开挖面失稳破坏机制的现状,提出一种针对浅埋隧道的改进三维模型。通过将模型与物理试验和数值模拟进行对比,其偏差小于10%,验证改进模型的合理性和有效性。在此基础上,研究土壤参数、隧道直径和埋深对改进模型得出的临界支护压力和失效机制特征的影响规律。结果表明:1)土壤的内摩擦角和黏聚力对临界支护压力影响显著;2)由于土拱效应的存在,隧道埋深和直径在增大至临界值后,临界支护压力将保持不变;3)相比于黏聚力和隧道埋深,土壤内摩擦角的改变对失效机制特征的影响更加显著。

关键词：盾构隧道开挖面稳定性临界支护压力改进失效模型极限平衡法

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电磁阀波纹管结构优化与应力数值模拟

机床与液压 2023年第4期51卷 169-174页

作者：林涛孔德森韩凤琴广州城市理工学院电气工程学院广东广州510800 华南理工大学电力学院广东广州510640

面对新能源汽车空调技术的需求,作为空调系统的核心部件电磁阀的性能是系统稳定的关键,而针对电磁阀尤其是其中波纹管结构优化与应力分析的研究甚少。采用有限元分析法,建立波纹管结构简化模型,分析波纹管的波高、壁厚对波纹管的刚度和... 详细信息

面对新能源汽车空调技术的需求,作为空调系统的核心部件电磁阀的性能是系统稳定的关键,而针对电磁阀尤其是其中波纹管结构优化与应力分析的研究甚少。采用有限元分析法,建立波纹管结构简化模型,分析波纹管的波高、壁厚对波纹管的刚度和等效应力的影响。结果表明:波纹管的波高与刚度、等效应力成负相关,壁厚与刚度、等效应力成正相关,设计波纹管结构时,需要综合考虑壁厚、波高、刚度与等效应力影响。以波纹管为研究对象,利用Ansoft Maxwell和ANSYS Workbench建立波纹管的电磁结构耦合有限元模型,通过Ansoft Maxwell电磁场有限元分析得到电磁阀电磁力分布情况,把电磁力作为载荷导入ANSYS Workbench中,对波纹管的主体结构进行动力学分析,得到结构的变形分布情况。

关键词：电磁阀波纹管刚度等效应力

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千米凿井工作面注浆堵水三维数值模拟研究

中国煤炭 2011年第1期37卷 88-91页

作者：徐波王世华孔德森济宁矿业集团安居煤矿山东省济宁市272000 山东科技大学山东省青岛市266000

针对安居煤矿井筒工作面涌水量大的问题,采用ABAQUS软件建立工作面注浆三维数值模型,利用有限元计算对注浆前后的孔隙水压力、孔隙水渗流速度以及井筒涌水量进行研究分析,结果表明,工作面注浆有效地封堵了破碎围岩中的孔隙,从而封堵了... 详细信息

针对安居煤矿井筒工作面涌水量大的问题,采用ABAQUS软件建立工作面注浆三维数值模型,利用有限元计算对注浆前后的孔隙水压力、孔隙水渗流速度以及井筒涌水量进行研究分析,结果表明,工作面注浆有效地封堵了破碎围岩中的孔隙,从而封堵了水力通道,降低了围岩的渗透能力,使围岩孔隙水压力基本保持原有的状态,减小了对围岩初始状态扰动,对井壁受力及地层稳定具有积极作用。

关键词：工作面堵水注浆数值模拟渗流速度