周东
- 作品数：23 被引量：147H指数：5
- 供职机构：中国科学院力学研究所更多>>
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- 相关领域：建筑科学天文地球石油与天然气工程理学更多>>
- CDEM数值方法及其在爆炸冲击领域的应用
- CDEM是连续.非连续单元方法(Continuous-Discontinuous Element Method)的英文缩写。该方法以显式欧拉前差法为基础,将有限元与离散元进行耦合,在块体内部进行有限元计算,在块体边界进行...
- 冯春李世海马照松王杰张青波周东
- 关键词：GPU超高速碰撞
- 文献传递
- 基于破裂度可靠性的边坡灾变状态评价方法研究被引量：5
- 2016年
- 基于岩土介质的非均匀性,提出基于破裂度可靠性的边坡灾变状态评价方法。该方法基于岩土力学实验获得的材料参数的均值、方差及分布形式,利用拉丁超立方抽样(LHS)生成符合其概率分布特征的岩土参数随机样本;利用连续–非连续数值模拟方法(CDEM)进行大量计算,获得每个样本参数对应的破裂度;基于大数定理,给出达到或超过设定灾变状态的概率。以凉水井滑坡抽象出的几何模型为例,探讨黏聚力及内摩擦角的概率分布对破裂度的影响规律,给出了设定计算参数下凉水井滑坡发生整体性失稳滑移的概率为60.7%。
- 郭汝坤冯春周东李世海
- 关键词：边坡工程可靠度
- 脆性材料损伤表述方法及基于应变强度分布破坏准则的计算单元被引量：4
- 2012年
- 给出了一种表述脆性材料损伤的方法,提出了一种适用于岩石混凝土这类脆性非均匀材料的强度准则,称为应变强度分布准则。该准则以应变作为强度指标,并假设应变强度在空间中服从某种分布规律。提出了一种含裂缝的可均匀化的代表性体积单元,在代表性体积元内引入了完整度和破裂度的概念,定量的表征破坏比,在细观尺度上将未达到强度的完整材料部分用线弹性表述,将达到过应变强度的损伤部分用接触摩擦表达,建立了拉伸破坏、剪切破坏以及拉剪破坏的统一表述方式,形成了新的描述脆性材料宏观变形破裂特性的渐进损伤的破坏准则和本构模型。
- 李世海周东
- 关键词：脆性材料
- 基于破裂度的堆积层滑坡危险性分析方法被引量：7
- 2013年
- 分析地表裂缝和滑面状态在滑坡灾害形成过程中表现出来的基本特征,建立地表裂缝和地质体内部破坏状态之间的联系。简单介绍基于连续介质力学的离散元法,对具体的、典型的滑坡进行数值模拟,发现数值模拟结果中的地表裂缝和材料强度有某种相关性,并且存在一个地表最大破裂数。同时定义滑面贯穿时对应的破裂数为滑面最大破裂数。提出破裂度的概念,分地表破裂度和滑面破裂度,取值为滑坡相应位置当前破裂数与最大破裂数之比。研究发现,地表破裂度与滑面的贯通有明确的对应关系,可以直接描述地质体的危险程度,并基于此提出破裂度分析滑坡危险性的基本方法。地表破裂度与网格的划分数目、形状等参数的相关性不大。说明基于破裂度和CDEM分析方法判别滑坡体的危险度是可行的。
- 李世海周东刘天苹
- 关键词：工程地质滑坡地表裂缝
- 页岩气开发中的几个关键现代力学问题被引量：7
- 2016年
- 伴随着现代信息技术的发展,现代力学的研究进入了一个新的阶段.本文将钱学森先生介绍的现代力学概念赋予了新的内涵,概括了现代力学的研究主体、研究方法和主要研究方向.从拉格朗日方程出发,按照表征元的物理变量和积分区域的几何表述,对计算力学的基本方法进行了分类,提出了通过实验和数值模拟共同获得介质的力学参数、研究介质力学特性和行为的思路和方法,在此基础上建立了表征元(计算单元)的积分——微分方程,体现了现代力学基本理论框架的特点.表征元的材料特性、力学行为以及由表征元构成的宏观介质全场运动规律均是现代力学的重要研究内容.现有材料实验目的是获得抽象为连续介质的材料应力应变关系和材料强度,而现代力学可以突破这个限制,通过多变量测量并结合数值模拟获得材料的特征和演化规律.在现代力学中全场解可以由数值计算获得,并由监测结果校核.通过与丰富的监测结果比较,数值模拟不可信的问题会逐步化解.页岩气开发的关键问题是研究地下页岩在各种条件下的破裂演化规律.页岩气开发新方案的技术路线应该是现代力学先行,以避免盲目在工程尺度上进行方案论证;借助现代力学可以打破水力压裂技术的局限性,探索新的技术方案.主要理论研究包括以下几个方面:(1)在认识表征元破裂度、渗透性演化的基础上,寻求关联性的理论表述方法;(2)研究体破裂度的渗流场、破裂场以及颗粒的相互作用规律;(3)时空全尺度模拟需要从理论上研究新的力学模型,其中包括借用岩体表征元破裂度和灾变破裂度的概念,实现破裂场与材料渗透性关联;(4)由流量、井口压力曲线计算出的岩体破裂参量可以被页岩气的产量校核,从而为提出新的工程方案、指导工程施工提供可参考的技术指标.
- 李世海段文杰周东樊智勇
- 关键词：页岩气拉格朗日方程
- 模拟岩石破裂过程的块体单元离散弹簧模型被引量：23
- 2013年
- 在变形体离散元的基础上建立块体单元离散弹簧模型,并应用于岩石破裂过程的数值模拟研究。该模型以连续介质力学理论为基础,将块体单元离散为具有明确物理意义的弹簧系统,通过对弹簧系统的能量泛函求变分获得各弹簧的刚度系数,进而可以直接利用弹簧刚度求解单元的变形和应力,提高计算效率。以重力作用下的岩质边坡计算为例,通过与传统的有限元进行对比,验证该模型弹性计算结果的正确性。在该基础上,引入Mohr-Coulomb与最大拉应力的复合破坏准则,判断单元的破坏状态及破裂方向。当单元的内部破坏面确定后,则通过块体切割的方式实现单元破坏,并建立单元边界和单元内部的双重破裂机制,实现块体由连续到非连续的破裂过程,进而显示的模拟裂纹的形成和扩展。最后,以巴西圆盘劈裂、单轴压缩破裂以及三点弯曲梁等典型算例验证该方法,结果表明该方法可以较好地模拟拉伸、压剪等应力状态下裂纹的形成和扩展,从而可模拟岩石介质由连续到非连续的破裂过程。
- 王杰李世海周东张青波
- 关键词：岩石力学
- 一种用于页岩气开发的二氧化碳粉化开采装置及方法
- 本发明提供了用于页岩气开发的二氧化碳粉化开采装置，包括相互连接的终端控制系统、高压CO<Sub>2</Sub>供给系统、输运系统、卸压设备；所述终端控制系统用于控制所述高压CO<Sub>2</Sub>供给系统、卸压设备；...
- 李世海周东范永波冯春
- 文献传递
- 连续-非连续数值模拟方法及其在岩土工程中的应用
- 连续-非连续单元方法(Continuum Discontinuum Element Method,CDEM)是一种基于广义拉格朗日方程基本框架的网格-粒子高度融合的显式数值求解方法。该方法将连续介质算法与非连续介质算法进...
- 李世海马照松冯春周东
- 文献传递
- 玛湖凹陷砾岩裂缝扩展数值模拟被引量：3
- 2022年
- 玛湖凹陷砾岩裂缝扩展规律不清晰,其影响因素也不明确。构建多相混合介质砾岩数值模拟模型,对不同加载方式、不同特征砾岩的裂缝扩展规律进行研究。结果表明,砾石含量越高,胶结强度越低,砾石和基质的相对强度越大,则砾岩形成的裂缝越复杂;拉伸载荷和剪切载荷共同作用下砾岩裂缝最为复杂;砾石对砾岩裂缝的吸引作用和屏蔽作用促进砾岩形成复杂缝网。
- 刘鹏宇蒋庆平申颍浩赵廷峰葛洪魁周东
- 关键词：砾岩裂缝数值模拟
- 爆炸载荷作用下岩石损伤破裂过程的数值分析被引量：28
- 2014年
- 探讨了JWL爆源模型与朗道模型、应变强度分布模型与应变软化模型的异同点，并在CDEM源程序中引入了JWL爆源模型及应变强度分布模型。利用改进的CDEM程序研究了爆炸载荷作用下岩石损伤破裂的物理过程，重点分析了压碎区、破损区比半径及总破裂度随岩石应变强度的变化规律。研究发现：①最大应变强度是控制岩石破裂范围的关键量，最大应变强度从0．5％增加至5％，压碎区比半径从37降至4，破损区比半径从45降至12，岩石总破裂度从55％降至5％；②相同应变强度情况下，岩石更容易发生剪切破坏，剪切破坏产生的破坏区域的比半径较拉伸破坏产生的大2～5，总破裂度大3％左右；③拉伸破坏为主导（拉伸应变强度主控），破损区的裂缝将沿着径向平直发展；剪切破坏为主导（剪切应变强度主控），破损区的裂缝将弧状向外扩展。
- 冯春李世海周东张青波
- 关键词：岩石
