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岩石I类和II类曲线形成机制的弹塑性细胞自动机分析被引量：5: 2006年; 基于弹脆塑性理论和细胞自动机自组织理论相结合来模拟岩石试样的应变软化行为,对岩样单轴压缩破坏过程中产生I类和II类曲线的机制进行模拟分析,利用应力-应变线性组合的控制加载方式,分别考虑不同的均质度和不同的加载控制参数的情况,并模拟非均质岩石单轴压缩破坏过程的I类和II类曲线。研究结果表明,当采用应力-应变线性组合的控制加载方式时,I类和II类曲线的出现与岩石试样的均质度和加载控制参数有很大的关系,均质度越大,岩石脆性越强,峰后越趋向于形成II类曲线;同一种岩石试样,采用不同的线性组合参数,岩样既可以表现为I类行为,也可表现为II类行为。; 潘鹏志周辉冯夏庭; 关键词：岩石力学岩石破裂过程

基于区域分解算法的岩土大规模高性能并行有限元系统研究被引量：24: 2004年; 岩土工程规模大,加上岩土介质复杂的特性,使得当前有限元数值模拟在时间和精确度上很难达到工程要求。研究了在普通 PC 机群上实现的大规模并行有限元方法,以更好地发挥有限元在岩土工程中的应用。组建了Windows 下 PC 机群并行系统。采用“分而治之”的并行策略实现有限元并行,并实现了存储局部化。采用基于区域分解预处理技术的并行共轭梯度法来实现方程组的求解。集成以上方法,用 C++开发了并行有限元程序ParallelGeoFEM。对水布垭地下厂房进行了三维有限元并行模拟,得到了较好的加速比。结果表明,基于区域分解的并行有限元方法可以实现岩土工程大规模快速精细的模拟。; 张友良冯夏庭茹忠亮; 关键词：PC机群 C++加速比岩土工程局部化

统一屈服面空间相交问题的处理: 2007年; 提出了一种空间分区处理技术,以解决弹塑性数值分析中多重屈服面空间相交时,应力超出屈服面后使屈服面难以确定、继而引起塑性因子无法计算等问题.在应力角位于0到π/3之间时,利用通过统一剪切屈服面交线的子午面将屈服面的外部区域划分为2个区域,提出以拉伸屈服面与剪切屈服面相交而成二面角的平分面来划分这两种屈服面外部区域的方法,从而可将屈服面外的应力空间划分成4个区域,接着推导出了它们之间分界面的数学表达式,最后提出了相应的屈服函数选择法则,并将其增量本构格式插入FLAC3D软件中.通过算例的数值计算结果与解析结果的对比,验证了此处理技术力学上的合理性和数学上的正确性.; 张传庆周辉冯夏庭; 关键词：势函数

化学腐蚀下岩石应力应变进化神经网络本构模型被引量：13: 2004年; 提出一种反映化学腐蚀下岩石全应力应变特征的进化神经网络本构模型·该模型不同于常规的本构模型,化学腐蚀影响下全应力应变特征反映在其网络结构和网络权值上;该模型结构是由遗传算法搜索得到的,具有很好的预测功能;模型经过训练较好地反映同种矿物质在不同化学溶液的腐蚀下全应力应变普遍特征·实例表明该模型描述了化学溶液的腐蚀下岩石全应力应变普遍特征且有较好的推广预测功能·; 陈炳瑞冯夏庭丁梧秀杨成祥; 关键词：化学腐蚀应力应变本构模型人工神经网络

溶浸采矿技术的进展与展望被引量：62: 2006年; 介绍了溶浸采矿技术在国内外的发展现状,重点叙述了溶浸采矿技术在铜、金、铀矿山的工业化应用情况,以及溶浸基础理论的研究概况。开展浸出过程中散体介质多级渗流动力学理论、影响浸出效果的多因素强关联机制研究,并取得了一系列成果。并对溶浸采矿技术在西部矿产资源开发中的应用条件进行分析,提出了砂岩型铜矿碱性浸出原地溶浸技术、金属矿尾砂管道浸出技术、低品位废石管注法浸出技术,有望在典型矿山获得技术突破。; 吴爱祥王洪江杨保华尹升华; 关键词：溶浸采矿

岩土材料弹性力学模型与计算方法被引量：5: 2008年; 岩土材料内摩擦性质是岩土的基本力学性质之一,无论岩土处于何种受力状态,都应考虑岩土体的内摩擦力。然而,至今只有岩土极限分析与塑性力学中考虑岩土体的内摩擦力,而在弹性理论与能量理论等诸方面均未体现。岩土体无论是处于塑性状态还是弹性状态,都存在着内摩擦力,为此建立岩土材料弹性力学的摩擦体力学单元。基于土体试验提出黏聚力先发挥,摩擦力随变形逐渐发挥,并假设摩擦因数与应变成正比,由此确定摩擦力的计算,最后仿效线弹性力学计算方法,但此时摩擦体的剪切模量G已非常数,从而形成摩擦体的非线性弹性力学计算方法。算例表明,按该方法计算出的弹性地基上的位移和剪应力小于传统方法计算出的位移和应力值,这比较符合实际情况,表明采用摩擦体力学单元对岩土材料是合适的。; 高红郑颖人郑璐石; 关键词：岩土力学岩土材料弹性力学计算方法

龙滩水电站左岸高边坡泥板岩体蠕变参数的智能反演被引量：25: 2005年; 在综合分析龙滩左岸边坡泥板岩样室内蠕变试验资料和现场工程区域岩体风化程度、岩性和节理分布等特性的基础上,建立了龙滩左岸边坡泥板岩体的蠕变本构模型;采用均匀设计方法和三维显式有限差分法对72#试验洞三维地质概化模型进行了开挖模拟和蠕变计算;以72#试验洞的变形监测资料为目标,采用遗传–神经网络方法对泥板岩体的蠕变参数进行了智能反演分析,获取了岩体的蠕变参数。利用其进行正演计算,结果表明未用于反演的监测断面的实测位移值与相应断面的计算值在量值上相当,变形趋势上也基本相同。这表明所确定的龙滩水电站左岸高边坡泥板岩体蠕变本构与参数基本合理,同时说明进化神经网络演化有限差分方法在由小尺度岩石室内蠕变试验参数过渡到现场大尺度岩体蠕变参数的过程中起到了重要的桥梁作用。; 胡斌冯夏庭王国峰陈炳瑞周辉; 关键词：龙滩水电站蠕变参数反分析

高地应力下地下工程稳定性分析与优化的局部能量释放率新指标研究被引量：73: 2006年; 针对地下工程稳定性分析与优化的常规指标在高地应力条件下的局限性及传统的能量释放率岩爆指标把岩体看成不发生脆性破坏线弹性体的不足,提出局部能量释放率新指标。该指标的实现是通过在数值计算中追踪每个单元弹性能量密度变化的全过程,记录单元发生脆性破坏前后的弹性能密度差值,得到单位体积岩体突然释放的弹性能量。该指标可更好地定量预测高地应力下地下工程开挖过程中岩爆发生的强度、破坏位置与范围,由该指标求出的围岩释放能又可作为地下工程开挖方案的优化指标。对太平驿水电站引水隧洞工程不同开挖步长下能量释放率指标的算例进行分析。分析结果表明,该指标具有一定的科学合理性。最后将该指标应用于黄河拉西瓦水电站大型地下厂房的开挖方案优化,用于指导该工程的科学设计与施工。; 苏国韶冯夏庭江权陈国庆; 关键词：岩石力学稳定性分析高地应力岩爆能量释放率

岩石力学与工程综合集成智能反馈分析方法及应用被引量：41: 2007年; 首先,给出岩石力学模型和参数综合智能反分析的几种新方法:岩石(体)力学参数的智能反演方法、岩石(体)本构模型的结构和参数耦合智能识别方法、岩石(体)力学参数的时空变异性反分析方法(即集合Kalman滤波和扩展Kalman滤波方法)、力学参数和模型可以不断更新的演化并行有限元反分析方法和基于模型的结构和参数智能识别的岩体工程安全性的综合集成智能分析方法。其中,岩石(体)力学参数的智能反演方法又包括4种,分别为均匀设计(或正交设计)–数值计算方法、粒子群(或遗传算法)–数值方法、均匀设计(或正交设计)–演化神经网络–数值方法–遗传算法(或粒子群)以及均匀设计(或正交设计)–演化支持向量机–并行数值方法–遗传算法(或粒子群)。然后,讨论智能反分析时应注意的待反演参数对监测物理量的敏感性、可以进行反演的参数个数以及模型和参数反演结果的适应性评价等问题。最后,给出这些智能反馈分析方法的工程综合应用概况。; 冯夏庭周辉李邵军陈炳瑞; 关键词：岩石力学力学模型

基于破坏接近度的岩土工程稳定性评价被引量：68: 2007年; 基于屈服接近度概念,将塑性区内塑性应变损伤评价与其结合,提出了破坏接近度(FAI)的新定义。有关地下工程围岩和边坡稳定性的工程实例应用评价表明,该概念可以正确定量地评价围岩内各区域岩体的稳定性程度,表达破坏区、损伤区和扰动区的位置和范围,并能描述各分区岩体稳定性状态随开挖过程的演化规律,以预估未来开挖扰动对岩体稳定性的影响;可以正确的评价边坡滑动面的剪切破坏程度,给出滑动面的位置。可见破坏接近度对工程稳定性评价,施工中开挖方式、开挖进尺的设计以及支护时机的控制等具有重要的意义。; 张传庆周辉冯夏庭; 关键词：隧道边坡强度折减法

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国家杰出青年科学基金(50325414)

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