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互层盐岩体的cosserat介质扩展本构模型

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岩石力学与工程学报 2005年第23期24卷 4226-4232页

作者：杨春和李银平中国科学院武汉岩土力学研究所湖北武汉430071

针对由不同岩层交替而组成的互层盐岩体,如含夹层盐岩体,建立一种新的代表单元,考虑具有不同力学特性相邻岩层之间的细观位移协调,建立了宏观平均意义下考虑细观弯曲效应的cosserat介质扩展本构模型,并对该模型进行了初步的试验验证。... 详细信息

针对由不同岩层交替而组成的互层盐岩体,如含夹层盐岩体,建立一种新的代表单元,考虑具有不同力学特性相邻岩层之间的细观位移协调,建立了宏观平均意义下考虑细观弯曲效应的cosserat介质扩展本构模型,并对该模型进行了初步的试验验证。该模型为分析层状盐岩体提供了一条新思路:首先利用该模型求得平均意义下的cosserat应力,然后再回到某材料点,得到传统意义上的各层岩体的不等梯度的甚至非连续的各层介质的应力应变;结合传统的材料强度理论,可以判断某层盐岩体介质是否开始破坏。该模型可直接推广到三维和非线性问题,将为层状盐岩体内硐室稳定性分析提供关键理论基础。

关键词：岩石力学 cosserat介质层状盐岩体非均质体位移协调本构模型

层状盐岩体的三维cosserat介质扩展本构模型

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岩土力学 2006年第4期27卷 509-513页

作者：李银平杨春和中国科学院武汉岩土力学研究所武汉430071

考虑到深部地下岩土工程一般是较复杂的三维问题,在层状盐岩体二维cosserat介质扩展本构模型基础上,针对不同岩层交替而成的互层盐岩体,建立了宏观平均意义下考虑细观弯曲效应的三维cosserat介质扩展本构模型,并给出了模型的初步试验验... 详细信息

考虑到深部地下岩土工程一般是较复杂的三维问题,在层状盐岩体二维cosserat介质扩展本构模型基础上,针对不同岩层交替而成的互层盐岩体,建立了宏观平均意义下考虑细观弯曲效应的三维cosserat介质扩展本构模型,并给出了模型的初步试验验证。该模型既能分析硬(软)夹层对层状盐岩体刚度的强化(弱化)作用,又能考虑由于夹层的存在而导致的层状盐岩构造体宏观意义下力学特性的各向异性,为层状盐岩体及其他层状介质变形和破损分析提供了一种新的思路和方法。该模型可直接推广到非线性问题。结合数值分析软件可进行层状介质体内复杂洞室稳定性分析。

关键词： cosserat介质层状盐岩体非均质体位移协调本构模型

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层状岩体的cosserat介质均匀化

应用力学学报 2010年第1期27卷 96-100页

作者：杨乐吴德伦李德万向喜琼廖云平重庆大学重庆400045 重庆地质矿产研究院重庆400042 重庆市国土资源和房屋管理局重庆400042 煤炭资源与安全开采国家重点实验室重庆研究中心重庆400042

将层状岩体视为由cosserat介质组成的复合体,对其进行均匀化等效,在MATLAB平台上进行有限元编程,得到新等效本构关系。不仅能反映层状岩体的弯曲特性,而且可以对节理岩体的力学性能进行宏观和细观描述。通过对洞室算例进行显式节理模型... 详细信息

将层状岩体视为由cosserat介质组成的复合体,对其进行均匀化等效,在MATLAB平台上进行有限元编程,得到新等效本构关系。不仅能反映层状岩体的弯曲特性,而且可以对节理岩体的力学性能进行宏观和细观描述。通过对洞室算例进行显式节理模型、横观各向同性模型以及均匀化cosserat等效模型三种方法的数值计算比较,证明理论分析与计算方法可行有效。

关键词：层状岩体 cosserat介质均匀化方法等效模型

层状岩体的弹粘塑性cosserat介质理论及其工程应用

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水利学报 1996年第4期28卷 10-17页

作者：佘成学熊文林陈胜宏武汉水利电力大学水电系

本文以层状岩体为研究对象，建立了考虑弯曲效应的层状岩体弹粘塑性本构关系，推导了有限元计算模式，并将该理论应用于龙滩工程左岸进水口反倾向层状岩体边坡的初始地应力场反演、开挖变形与稳定计算分析中．

关键词：层状岩体弹塑性 cosserat介质偶应力有限元

具有弯曲效应的层状结构岩体变形的cosserat介质分析方法

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岩土力学 1994年第4期15卷 12-19页

作者：佘成学熊文林陈胜宏武汉水利电力大学

在反倾向层状岩体边坡、有底鼓现象的巷道以及隧洞工程中，岩体常出现弯曲变形及弯曲破坏现象。常规的等效连续介质理论忽略了梯度应力的影响，因而不能很好解决上述工程问题．Ｃｏｓｓｅｒａｔ介质理论以具有一定尺度的微元体为研究对... 详细信息

在反倾向层状岩体边坡、有底鼓现象的巷道以及隧洞工程中，岩体常出现弯曲变形及弯曲破坏现象。常规的等效连续介质理论忽略了梯度应力的影响，因而不能很好解决上述工程问题．Ｃｏｓｓｅｒａｔ介质理论以具有一定尺度的微元体为研究对象，引进了偶应力及弯曲曲率概念，从而考虑了弯曲效应对介质变形特性的影响。本文首先介绍Ｃｏｓｓｅｒａｔ介质理论的基本原理，然后建立有限元计算模式，最后通过算例，说明这种模式对计算具有弯曲效应的展状岩体变形问题是有效的。

关键词： cosserat介质偶应力曲率有限元层状结构分布

颗粒材料cosserat介质模拟中的特征长度

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颗粒材料Cosserat介质模拟中的特征长度

第二届全国颗粒材料计算力学会议(CMGM-2014)

作者：黄文雄徐可河海大学力学与材料学院

cosserat介质理论常被用于模拟材料与微观结构有关的力学现象。但cosserat介质模型中描述微观变形与强度的有关参数的确定是比较困难的。对于弹性cosserat介质,特征长度是确定材料微观变形参数的关键。本文基于颗粒材料的cosserat介质模... 详细信息

cosserat介质理论常被用于模拟材料与微观结构有关的力学现象。但cosserat介质模型中描述微观变形与强度的有关参数的确定是比较困难的。对于弹性cosserat介质,特征长度是确定材料微观变形参数的关键。本文基于颗粒材料的cosserat介质模拟,讨论控制变形尺寸效应的特征长度和控制剪切带厚度的特征长度,得到二者除了都与颗粒平均粒径成正比,前者还与微观变形参数相关,后者与微观强度参数相关。结果提示有可能通过对特征长度的实验测定估计相应的材料微观变形和强度参数。

关键词：颗粒材料 cosserat介质特征长度微观变形强度参数

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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泥岩夹层对盐岩变形和破损特征的影响分析

岩石力学与工程学报 2006年第12期25卷 2461-2466页

作者：李银平刘江杨春和中国科学院武汉岩土力学研究所湖北武汉430071

针对我国大多数盐矿的多层盐岩地质构造特征,对含泥岩夹层盐岩、纯泥岩和纯盐岩3种岩芯试样进行单轴压缩和不同围压下三轴压缩试验研究,对比分析3种试样的变形和破坏特性。试验结果表明:泥岩夹层对盐岩体的变形和破坏特性有明显的影响,... 详细信息

针对我国大多数盐矿的多层盐岩地质构造特征,对含泥岩夹层盐岩、纯泥岩和纯盐岩3种岩芯试样进行单轴压缩和不同围压下三轴压缩试验研究,对比分析3种试样的变形和破坏特性。试验结果表明:泥岩夹层对盐岩体的变形和破坏特性有明显的影响,强度高于盐岩的泥岩夹层却先于盐岩出现横向拉伸破坏;此外还观察到应力–应变曲线的“应力跌落”现象。针对试验结果,利用cosserat介质扩展理论对泥岩夹层的影响进行理论分析。分析结果表明,泥岩和盐岩力学特性上的不匹配导致二者界面附近泥岩体等效受到横向拉伸应力作用,这很好地解释试验结果,这一分析结果可对进一步进行层状盐岩体内油(气)储库洞室稳定性分析提供理论基础。

关键词：岩石力学盐岩破坏夹层 cosserat介质

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泥岩夹层对层状盐岩体中储库稳定性影响

岩土力学 2006年第S1期27卷 344-348页

作者：尹雪英杨春和李银平中国科学院岩土力学重点实验室武汉430071

针对盐矿常为不同岩层交替而成的互层盐岩体的基本特点,利用宏观平均意义下考虑细观弯曲效应的三维 cosserat介质扩展本构模型的 FLAC^(3D)接口程序,对湖北云应地区的 ZK1075,ZK1083,ZK1099溶腔进行了计算,不仅考虑了刚度异于盐岩的泥... 详细信息

针对盐矿常为不同岩层交替而成的互层盐岩体的基本特点,利用宏观平均意义下考虑细观弯曲效应的三维 cosserat介质扩展本构模型的 FLAC^(3D)接口程序,对湖北云应地区的 ZK1075,ZK1083,ZK1099溶腔进行了计算,不仅考虑了刚度异于盐岩的泥岩对复合体弹性特征的影响,并且考虑了由于各层内部位移协调引起泥岩夹层先行破损,进而引起复合体变形和破坏。计算结果表明,云应地区的层状盐岩体中的刚度、强度较大的泥岩夹层对层状盐岩复合体具有强化作用,对盐岩溶腔造腔后的稳定性有利。

关键词：层状盐岩体 cosserat介质储库稳定性

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零维物质体和微态物质体

力学学报 1987年第5期 471-477页

作者：张进敏上海市应用数学和力学研究所

在这篇文章里,R.G Muncaster的零维弹性体被推广到一般的高阶零维物质体。从非极连续介质力学理论出发,我们推出了零维物质体的所有平衡方程和热力学不等式。再从这些方程和不等式推出微态物质体的相应平衡方程和热力学不等式。这样,我... 详细信息

在这篇文章里,R.G Muncaster的零维弹性体被推广到一般的高阶零维物质体。从非极连续介质力学理论出发,我们推出了零维物质体的所有平衡方程和热力学不等式。再从这些方程和不等式推出微态物质体的相应平衡方程和热力学不等式。这样,我们在零维物质体理论和微态物质体理论之间建立了一个类似于刚性质点力学和古典非极连续介质力学之间关系的关系。

关键词：连续统力学零维物质体 cosserat介质守恒律