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孔洞形状对围岩极限承载能力影响的分析

计算力学学报 2006年第5期23卷 629-633,640页

作者：宋力肖丽萍徐涛大连大学材料破坏力学数值试验研究中心大连116622

为了研究工程岩体的宏观力学性能,采用数值模拟的方法研究了椭圆形孔洞形状对岩块极限承载能力的影响,找出了孔洞形状与极限承载能力之间的关系,同时研究了岩块声发射随着孔洞形状的变化规律。证明了应用数值模拟方法研究岩块的极限承... 详细信息

为了研究工程岩体的宏观力学性能,采用数值模拟的方法研究了椭圆形孔洞形状对岩块极限承载能力的影响,找出了孔洞形状与极限承载能力之间的关系,同时研究了岩块声发射随着孔洞形状的变化规律。证明了应用数值模拟方法研究岩块的极限承载能力是研究工程岩体宏观力学参数特别是极限承载能力的有效方法。

关键词：岩块非均匀性极限承载能力数值模拟

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基于细观力学的混凝土弹塑脆性损伤研究

应用力学学报 2013年第4期30卷 480-487,642页

作者：宋力王大国杨阳张敏大连大学材料破坏力学数值试验研究中心大连116622

将混凝土假定为一种由硬化水泥砂浆、粗骨料、界面粘结带所组成的三相复合材料,在满足骨料级配曲线算法的基础上,采用细观单元的弹塑脆性损伤本构关系,考虑材料的非均质特性,建立了基于细观力学的混凝土弹塑脆性损伤数值模型;分别研究... 详细信息

将混凝土假定为一种由硬化水泥砂浆、粗骨料、界面粘结带所组成的三相复合材料,在满足骨料级配曲线算法的基础上,采用细观单元的弹塑脆性损伤本构关系,考虑材料的非均质特性,建立了基于细观力学的混凝土弹塑脆性损伤数值模型;分别研究了单轴受拉预置裂纹试样和单轴受压混凝土试样的细观弹塑脆性损伤破坏行为,并揭示了混凝土的宏观表征强度存在明显的尺寸效应,通过将计算结果与Bazant尺寸效应公式、单轴受压物理实验曲线进行对比,验证了模型的正确性。数值试验表明:该模型可以清晰地模拟混凝土细观塑性屈服和失效裂纹的萌生和扩展。骨料与水泥砂浆间的界面粘结带相对薄弱,在混凝土试件形成宏观损伤局部化带前,试件的屈服和破坏首先发生在骨料边缘处的界面位置,并沿着界面粘结带扩展、贯通;同时,导致宏观裂纹形成和发展的因素仍以细观单元的拉伸破坏为主。

关键词：细观力学弹塑脆性损伤数值模型

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静态破碎的物理与数值试验

岩土工程学报 2005年第4期27卷 437-441页

作者：唐烈先唐春安唐世斌崔英浩宋力东北大学岩石破裂与失稳研究中心大连大学材料破坏力学数值试验研究中心辽宁大连116622 朝鲜平壤金策工业综合大学矿业系大连大学材料破坏力学数值试验研究中心

本文对静态破碎剂作用下混凝土模型的破坏过程进行了物理和数值模拟试验,试验研究结果表明,单孔方形混凝土模型裂纹的扩展和破坏不是通常认为的像开采中的大理石破坏那样:第一条裂纹产生以后,在其对称连线上产生第二条裂纹,而是以三条... 详细信息

本文对静态破碎剂作用下混凝土模型的破坏过程进行了物理和数值模拟试验,试验研究结果表明,单孔方形混凝土模型裂纹的扩展和破坏不是通常认为的像开采中的大理石破坏那样:第一条裂纹产生以后,在其对称连线上产生第二条裂纹,而是以三条主裂纹的形式破坏。并用数值模拟的方法再现了在静态破碎剂作用下,这三条主裂纹的萌生、扩展到最后的失稳扩展过程。

关键词：静态破碎物理试验数值模拟主裂纹

二氧化碳地质埋存中套管-水泥环-地层二维模型分析

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应用力学学报 2015年第2期32卷 288-293,356页

作者：宋力谭雨大连大学材料破坏力学数值试验研究中心116622大连

在二氧化碳被注入地层过程中,井下温度和流体压力的变化会导致套管-水泥环-地层模型发生渗透性变化,从而导致二氧化碳泄漏。针对此问题,本文通过计算机软件FLAC,建立了套管-水泥环-地层的二维模型,并分析了界面处的温度变化、流体压力... 详细信息

在二氧化碳被注入地层过程中,井下温度和流体压力的变化会导致套管-水泥环-地层模型发生渗透性变化,从而导致二氧化碳泄漏。针对此问题,本文通过计算机软件FLAC,建立了套管-水泥环-地层的二维模型,并分析了界面处的温度变化、流体压力、固体变形对二维模型的影响,给出了当界面处发生拉伸破坏时孔底内压与界面破坏单元数目的变化关系,得到安全系数随井筒内部压力变化关系:当压力介于8 MPa和750 MPa之间时,安全系数的绝对值大于1,此时二氧化碳注入将处于安全状态,否则将会发生渗漏的风险。以此结果为实际工程提供理论依据。

关键词：二氧化碳地质埋存套管水泥环渗漏压力界面

动力扰动诱发承压水底板关键层失稳的突变理论研究

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岩土力学 2010年第8期31卷 2361-2366页

作者：左宇军李术才秦泗凤李利平大连大学材料破坏力学数值试验研究中心大连116622 山东大学岩土与结构工程研究中心济南250061

应用突变理论建立了承压水底板关键层在动力扰动下失稳的双尖点突变模型,探讨了动力扰动诱发煤层底板关键层失稳的机制,给出了关键层在动力扰动下失稳的判据,揭示了关键层动力失稳的机理。研究表明,关键层破坏与否,不仅取决于关键层的... 详细信息

应用突变理论建立了承压水底板关键层在动力扰动下失稳的双尖点突变模型,探讨了动力扰动诱发煤层底板关键层失稳的机制,给出了关键层在动力扰动下失稳的判据,揭示了关键层动力失稳的机理。研究表明,关键层破坏与否,不仅取决于关键层的内因如几何尺寸和岩石的性质等,还取决于外部作用力的大小和方式;承压水等静载荷作用对关键层结构振动频率的变化有一定的影响;对于受承压水等静载荷作用的底板关键层,不同的动压,如扰动的幅度、作用时间和频率的不同组合会对底板关键层结构产生不同的影响,有的是弹性振动,有的是稳定破坏,有的是突然断裂或失稳。

关键词：突水承压水底板关键层动力扰动突变稳定性

颗粒增强复合材料中界面破裂过程数值模拟研究

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工程力学 2009年第1期26卷 18-24页

作者：杨菊英张娟霞王大国马天辉大连大学材料破坏力学数值试验研究中心辽宁大连116622 东北大学秦皇岛分校河北秦皇岛066004

运用材料真实破裂过程分析RFPA系统,模拟研究了颗粒增强复合材料中的界面破裂过程及其对材料宏观力学性能的影响。所研究的复合材料由基体、颗粒和界面等三相材料单元组成。单元的破裂同时采用拉伸和剪切强度准则进行判断。分别研究了... 详细信息

运用材料真实破裂过程分析RFPA系统,模拟研究了颗粒增强复合材料中的界面破裂过程及其对材料宏观力学性能的影响。所研究的复合材料由基体、颗粒和界面等三相材料单元组成。单元的破裂同时采用拉伸和剪切强度准则进行判断。分别研究了单颗粒和复杂多颗粒分布的情形。模拟结果不仅在应力场分布方面与MARC和ABAQUS等软件的分析结果一致,对于帮助理解颗粒增强复合材料的破坏机理具有重要意义。

关键词：数值模拟界面颗粒增强材料裂缝破坏过程

GFRP管约束钢骨混凝土构件受弯非线性分析

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沈阳工业大学学报 2021年第3期43卷 349-355页

作者：樊成王家祥宋志刚大连大学材料破坏力学数值试验研究中心辽宁大连116622

为了研究玻璃纤维增强塑料管(GFRP)约束钢骨混凝土构件的受弯力学性能,采用ABAQUS软件建立组合构件的有限元模型,系统分析了纤维缠绕角度、剪跨比和混凝土强度等级对GFRP管约束钢骨混凝土构件受弯力学性能的影响,并建立承载力公式.结果... 详细信息

为了研究玻璃纤维增强塑料管(GFRP)约束钢骨混凝土构件的受弯力学性能,采用ABAQUS软件建立组合构件的有限元模型,系统分析了纤维缠绕角度、剪跨比和混凝土强度等级对GFRP管约束钢骨混凝土构件受弯力学性能的影响,并建立承载力公式.结果表明:纤维缠绕角度、管壁厚度和剪跨比等对构件的受弯承载力影响较大,而混凝土强度等级对受弯承载力的影响较小;受弯承载力随GFRP管管壁厚度、纤维缠绕角度、混凝土强度等级和钢骨强度的增加呈线性增长,随着钢骨截面积的增加呈抛物线型增长,随剪跨比的增加呈抛物线型趋势下降,所得数值模拟计算结果与试验结果具有较好的一致性.

关键词：玻璃纤维增强塑料有限元力学性能承载力非线性混凝土构件受弯性能

GFRP管混凝土组合构件偏心受压力学性能数值分析

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沈阳工业大学学报 2019年第2期41卷 217-222页

作者：樊成宋志刚宋力大连大学材料破坏力学数值试验研究中心辽宁大连116622

为了研究影响GFRP管约束混凝土柱的偏心受压力学性能的因素,利用有限元软件ABAQUS建立了GFRP管混凝土柱偏心受压模型,并分析了GFRP管纤维缠绕角度、GFRP管管壁厚度、混凝土强度等级以及含钢率等因素对构件偏压力学性能的影响,对数据进... 详细信息

为了研究影响GFRP管约束混凝土柱的偏心受压力学性能的因素,利用有限元软件ABAQUS建立了GFRP管混凝土柱偏心受压模型,并分析了GFRP管纤维缠绕角度、GFRP管管壁厚度、混凝土强度等级以及含钢率等因素对构件偏压力学性能的影响,对数据进行回归处理并得到偏心受压承载力公式.结果表明:数值计算结果与试验结果吻合良好;增加GFRP管管壁厚度、提高混凝土强度等级以及增加含钢率均能提高组合柱偏压承载力,偏心受压承载力公式计算结果与试验结果吻合较好.

关键词：玻璃纤维管混凝土有限元偏心受压力学性能数值计算线性回归承载力

运用RFPA^(2D)数值模拟开采条件下的渗流通道

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岩石力学与工程学报 2005年第9期24卷 1522-1526页

作者：刘俊杰陈雄张后全唐春安大连大学材料破坏力学数值试验研究中心辽宁大连116622 东北大学岩石破裂与失稳研究中心辽宁沈阳110004

以煤矿相继地下采动造成阜新矿区八家子自然村民井断水现象为例,在对地下开采条件下水资源流失机理进行水文地质学定性分析的基础上,运用二维岩石破裂渐进过程分析系统,数值模拟了采场覆岩应力场的变化与重新分布规律,数值模拟结果再现... 详细信息

以煤矿相继地下采动造成阜新矿区八家子自然村民井断水现象为例,在对地下开采条件下水资源流失机理进行水文地质学定性分析的基础上,运用二维岩石破裂渐进过程分析系统,数值模拟了采场覆岩应力场的变化与重新分布规律,数值模拟结果再现了采动区覆岩裂隙萌生、扩展和贯通的过程;这个过程也是地下水渗流场变化与调整、地下水沿新生裂隙通道向地下开采负空间渗流的过程。二维岩石破裂渐进过程分析系统数值模拟结果与水文地质学定性分析结果吻合,证明该系统是一种能预测并预算采动裂隙生成、扩展及其相关危害(如地下水流失等)的可靠的数值定量分析方法。模拟结果表明,即使采空区和受影响区处于不同的水文地质单元,也会因地下采动影响形成畅通的渗流通道而改变地下水的径流方向和方式,为水的流失和向深部采空区渗流汇集创造便利的水文地质条件,使原来不具备渗水条件的采场成为可以接纳很大渗流量的地下水库。

关键词：水文地质地下采动地下水流失机理渗流通道数值模拟