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有分区破裂化倾向的深部巷道围岩支护分析

有色金属（矿山部分） 2012年第2期64卷 34-38页

作者：朱德康左宇军陈春春大连大学材料破坏力学数值试验研究中心辽宁大连116622

在分析总结巷道围岩分区破裂机理研究现状的基础上,阐述了深部岩体特性对巷道破坏和支护的影响,探讨了现有支护荷载理论用于深部岩体工程的局限性。进一步分析了深部巷道支护方法对有分区破裂化倾向的深部巷道围岩的适用性,并针对深部... 详细信息

在分析总结巷道围岩分区破裂机理研究现状的基础上,阐述了深部岩体特性对巷道破坏和支护的影响,探讨了现有支护荷载理论用于深部岩体工程的局限性。进一步分析了深部巷道支护方法对有分区破裂化倾向的深部巷道围岩的适用性,并针对深部工程的复杂物理力学特性和地质环境条件,提出了动态联合支护理念。

关键词：分区破裂机制支护荷载理论加固动态联合支护

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汶川地震中建筑及桥梁结构震害分析

汶川地震中建筑及桥梁结构震害分析

作者：秦泗凤大连大学材料破坏力学数值试验研究中心

1引言2008年5月12日14:28,四川省汶川县发生里氏8.0地震,此次地震是新中国成立以来我国最为强烈的一次地震。地震导致近7万人死亡,37万人受伤,失踪人口达1万7千多人,直接经济损失达上千亿元人民币。此次地震损失如此惨重的原因,除了地...

1引言2008年5月12日14:28,四川省汶川县发生里氏8.0地震,此次地震是新中国成立以来我国最为强烈的一次地震。地震导致近7万人死亡,37万人受伤,失踪人口达1万7千多人,直接经济损失达上千亿元人民币。此次地震损失如此惨重的原因,除了地震震级大、震源浅之外,还有地形地质、建筑结构、建筑质量,以及道路桥梁等生命线工程的严重毁损所带来的巨大次生灾害等其他各个方面的原因。

关键词：

来源： cnki会议评论

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潮汐循环作用下海水入侵模型的现状及展望

辽宁工程技术大学学报（自然科学版） 2009年第S1期28卷 240-242页

作者：郑丹王大国韩光辽宁工程技术大学安全工程学院辽宁阜新123000 大连大学材料破坏力学数值试验研究中心辽宁大连116622

针对潮汐循环作用下海水入侵模型的问题,综述了目前国内外海水入侵模型的研究现状,探讨了流固耦合效应和潮汐时域运动效应对海水入侵的影响,指出了建立潮汐循环作用下海水入侵的渗流-应力-损伤-对流扩散多场耦合模型,并考虑潮汐循环加... 详细信息

针对潮汐循环作用下海水入侵模型的问题,综述了目前国内外海水入侵模型的研究现状,探讨了流固耦合效应和潮汐时域运动效应对海水入侵的影响,指出了建立潮汐循环作用下海水入侵的渗流-应力-损伤-对流扩散多场耦合模型,并考虑潮汐循环加载、岩土非均匀性和岩土损伤与对海水入侵之间的关系,是今后海水入侵模型的主要研究方向。

关键词：海水入侵渗流-应力-损伤-对流扩散潮汐循环加载

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煤岩体的弹塑脆性本构模型及其数值试验

煤炭学报 2012年第4期37卷 585-589页

作者：于永江王大国李强宋力张春会辽宁工程技术大学矿业学院辽宁阜新123000 大连大学材料破坏力学数值试验研究中心辽宁大连116622 香港大学土木工程系香港999077 河北科技大学建筑工程学院河北石家庄050018

为了准确预测岩石破损区的发生时间和扩展情况,在岩石材料的非均匀特性基础上,建立了一个具有应变硬化的弹塑脆性本构模型,同时编写了相应的有限元计算程序并对其模块化,并通过预置裂纹板的拉伸试验和岩样单轴受压试验来验证该模型。结... 详细信息

为了准确预测岩石破损区的发生时间和扩展情况,在岩石材料的非均匀特性基础上,建立了一个具有应变硬化的弹塑脆性本构模型,同时编写了相应的有限元计算程序并对其模块化,并通过预置裂纹板的拉伸试验和岩样单轴受压试验来验证该模型。结果表明:所建立的数值模型是可靠的,可以较精确模拟裂纹扩展情况与局部化剪切带的发展模式。新本构中的应变硬化阶段,可以在破坏之前看出应力集中和单元屈服情况,尤其可以区分拉破坏和屈服后的剪破坏。

关键词：弹塑脆性本构模型岩石损伤应变硬化

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动力扰动下深部巷道围岩分区破裂数值试验

动力扰动下深部巷道围岩分区破裂数值试验

石门对掘揭开急倾斜煤层突出与爆破增透消突技术

2011年中国矿业科技大会

作者：陈春春左宇军朱德康大连大学材料破坏力学数值试验研究中心

采用有限元计算软件ANSYS对深部圆形巷道三维模型进行动力扰动下的数值试验,研究了动力扰动下深部巷道围岩分区破裂的机制。通过数值试验得到深部巷道围岩在动荷载下的受力、位移和变形等情况,再现深部巷道围岩在开挖动力扰动下的分区... 详细信息

采用有限元计算软件ANSYS对深部圆形巷道三维模型进行动力扰动下的数值试验,研究了动力扰动下深部巷道围岩分区破裂的机制。通过数值试验得到深部巷道围岩在动荷载下的受力、位移和变形等情况,再现深部巷道围岩在开挖动力扰动下的分区破裂现象。研究表明,在高应力和复杂的地质环境中,满足一定条件时,深部巷道围岩在开挖动力扰动下会出现破裂区和非破裂区交替出现的分区破裂化现象。研究结果对深部巷道的开挖和支护设计具有指导意义。

关键词：深部巷道围岩分区破裂数值模拟动力扰动

来源： cnki会议评论

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煤炭学报 2010年第1期35卷 85-88页

作者：张春华刘泽功徐涛刘健蔡峰安徽理工大学能源与安全学院安徽淮南232001 安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部实验室安徽淮南232001 大连大学材料破坏力学数值试验研究中心辽宁大连116622

针对煤岩介质材料力学性质的非均匀性特点及变形破裂过程中透气性的非线性变化特性,应用基于含瓦斯煤岩破裂过程固-气耦合动力学模型开发的RFPA2D-Flow软件,系统模拟了石门对掘揭开急倾斜煤层煤与瓦斯突出动力灾害演化过程,从细观的角... 详细信息

针对煤岩介质材料力学性质的非均匀性特点及变形破裂过程中透气性的非线性变化特性,应用基于含瓦斯煤岩破裂过程固-气耦合动力学模型开发的RFPA2D-Flow软件,系统模拟了石门对掘揭开急倾斜煤层煤与瓦斯突出动力灾害演化过程,从细观的角度分析了突出过程中的应力演变、裂隙发展和瓦斯运移规律。数值模拟和突出实例分析表明:高瓦斯压力和梯度、严重应力集中和叠加、不可忽视的揉搓煤体自重应力以及瞬间爆破应力冲击是造成突出的综合性原因。介绍了利用深孔预裂控制爆破技术的石门揭煤消突试验,结果表明,该技术爆破孔的增透半径大于3 m,在防治高瓦斯低透气性煤层石门揭煤突出和实现安全快速揭煤方面效果较好。

关键词：石门对掘巷急倾斜煤层煤与瓦斯突出消突

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基于最小二乘的NS方程算子分裂有限元法

水利水电科技进展 2012年第4期32卷 41-46页

作者：王大国任燕纬沈连山 THAM Leslie George 大连大学材料破坏力学数值试验研究中心辽宁大连116622 大连大学信息工程学院辽宁大连116622 香港大学土木工程系香港999077

提出一种新的求解NS方程的有限元法,即基于最小二乘的NS方程算子分裂有限元法。该算法采用算子分裂法将NS方程分解成扩散项和对流项:扩散项时间离散采用向后差分格式,空间离散采用标准Galerkin有限元法;对流项时间离散采用向后差... 详细信息

提出一种新的求解NS方程的有限元法,即基于最小二乘的NS方程算子分裂有限元法。该算法采用算子分裂法将NS方程分解成扩散项和对流项:扩散项时间离散采用向后差分格式,空间离散采用标准Galerkin有限元法;对流项时间离散采用向后差分格式,空间离散采用最小二乘有限元法。应用该算法对方腔流和后台阶流进行数值模拟,方腔流数值计算结果与标准解吻合很好;在后台阶流数值模拟中给出了不同雷诺数下的流场特征和速度对比曲线,所得计算结果与试验结果吻合较好,表明基于最小二乘的NS方程算子分裂有限元法具有较好的收敛性和较高的精度。

关键词：算子分裂法最小二乘法 NS方程有限元法对流项扩散项

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非均匀性岩石破裂的网格效应

岩石力学与工程学报 2005年第A1期24卷 5108-5112页

作者：粱正召王述红唐春安徐涛张亚芳大连大学材料破坏力学数值试验研究中心辽宁大连116622 东北大学辽宁沈阳110004 广州大学土木工程系广东广州510405

主要在考虑岩石介质非均匀性的基础上。研究岩石破裂过程中的网格尺寸效应。首先，介绍RFPA软件中网格划分特点和裂纹扩展处理方法，讨论非均匀性对预制裂纹扩展的影响；然后，模拟两组结构相同但网格数目和尺寸不同的岩石材料的破裂过... 详细信息

主要在考虑岩石介质非均匀性的基础上。研究岩石破裂过程中的网格尺寸效应。首先，介绍RFPA软件中网格划分特点和裂纹扩展处理方法，讨论非均匀性对预制裂纹扩展的影响；然后，模拟两组结构相同但网格数目和尺寸不同的岩石材料的破裂过程。分析在非均匀性岩石中单元尺寸对于岩石破裂过程的影响。结果表明，在均质度较高的岩石试件中，岩石强度相对高，并且裂纹扩展表现出很强的脆性：随着网格数目的增加和网格尺寸的减小，岩石强度逐渐降低，并且趋向一个稳定值。考虑到岩石的非均匀性后的破坏过程分析必额考虑由破坏0f起的应力重新分布，且单元尺寸满足一定的细观特征尺度后，才能保持破裂分析的稳定性和可靠性，体现破裂过程分析和应力场和位移场分析的不同之处。在均匀条件假设下，网格的尺寸主要和结构特征相关，但是在非均匀介质中，网格的尺寸还与材料的非均匀性和细观特征尺度密切相关。

关键词：数值模拟网格效应破裂过程细观非均匀性裂纹扩展

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冲击载荷作用下准脆性材料Ⅱ型裂纹扩展研究

岩土力学 2011年第10期32卷 3155-3162页

作者：袁琳徐涛赵高峰杨岳峰陈庚大连大学材料破坏力学数值试验研究中心辽宁大连116622 成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室成都610059 新南威尔士大学土木环境工程学院大连理工大学岩石破裂与失稳研究中心辽宁大连116024

冲击载荷作用下准脆性材料的动态断裂一直是关注的热点问题,Ⅱ型裂纹试样受冲击剪切时其裂纹扩展方向同材料力学性质和冲击速度等密切相关。应用岩石动态破裂过程动态分析系统软件,对单边平行双裂缝试样开展了冲击载荷作用下的裂纹动态... 详细信息

冲击载荷作用下准脆性材料的动态断裂一直是关注的热点问题,Ⅱ型裂纹试样受冲击剪切时其裂纹扩展方向同材料力学性质和冲击速度等密切相关。应用岩石动态破裂过程动态分析系统软件,对单边平行双裂缝试样开展了冲击载荷作用下的裂纹动态扩展数值模拟,分别研究了不同材料力学性质、材料均质度、入射应力脉冲幅值和历时对II型裂纹动态扩展的影响。数值模拟结果表明,纯II型裂纹在动荷载作用下的扩展,不仅受到剪切损伤,而且还存在拉伸损伤;准脆性材料的非均匀性导致了主裂缝周围产生大量微裂纹的破坏,影响裂缝的分岔和内部的应力值;应力幅值和应力脉冲历时分别超过某一定值时,主裂缝将出现分叉现象,试样的破坏程度加剧,其研究结果对于深入揭示准脆性材料在动荷载作用下II型裂纹扩展的规律及准脆性材料的损伤断裂机制具有重要的参考价值。

关键词： II型裂纹扩展应力波非均匀性准脆性材料冲击载荷