国家自然科学基金(50579090)
- 作品数：17 被引量：181H指数：9
- 相关作者：王媛李冬田倪小东夏均民秦峰更多>>
- 相关机构：河海大学徐州空军学院中国人民解放军工程兵指挥学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技支撑计划教育部“新世纪优秀人才支持计划”更多>>
- 相关领域：水利工程建筑科学理学交通运输工程更多>>
- 三维非恒定渗流自由面边界积分项的高精度数值积分被引量：5
- 2008年
- 在三维非恒定渗流有限元计算中,不可避免地需计算自由面上的边界积分项。建议一种高精度数值积分的方法求取自由面边界积分项。其基本思路是,基于8节点空间等参单元,根据压力为零的边界条件确定自由面满足的曲面方程,将自由面边界积分转化为ξη平面上的二重积分;然后再计算自由面与三维等参单元的交点,将交点投影到局部坐标平面ξη上,并根据点与线的相对关系,确定投影点所围成的局部坐标积分区域;再将总积分区域划分成若干个三角形子区域,并利用变步长Simpson方法计算各三角形子区域上的二重积分,从而实现了高精度的自由面边界积分。该方法避免了单元中自由面为平面的假设,可提高计算精度,特别对于单元内自由面变化剧烈情况,更为显著。将该方法应用于砂槽模型和土坝的渗流分析中,计算结果与实际情况较为接近。
- 郑桂兰王媛裴利华
- 关键词：自由面数值积分
- 随机渗流场水头分布影响因素数值分析被引量：2
- 2009年
- 在一般渗流场控制方程的基础上,将渗透系数、边界条件、汇源项看作随机函数,通过摄动法进行展开,从而推导出渗流场的一阶和二阶矩微分方程,并编制程序进行了数值求解.通过算例,分析了介质的扰动属性对渗流状态的影响,以及不同区域渗流状态之间的相关性和介质属性与渗流状态之间的互相关性等.研究表明:渗透系数的变异性对水头方差和协方差都有很大的影响,并且对水头方差的影响呈线性关系.
- 夏均民王媛
- 裂隙岩体动力特性的试验模拟研究被引量：12
- 2007年
- 针对地震、爆破等动力荷载作用下裂隙岩体的动力学特性问题,采用水泥浆制作试样,模拟具有不同数量平行贯通裂隙的岩体,利用Hopkinson压杆对试样施加应变率为100,140,170的动力荷载,得出试样在高应变率下的动态应力-应变曲线.对应力-应变曲线的分析表明:裂隙岩体具有应变率敏感性;破坏岩体的最终变形随着裂隙率降低而减小.
- 张海波王媛王鲁明张伟
- 关键词：裂隙岩体动力学特性HOPKINSON压杆
- 广义Bayes法在裂隙岩体渗透系数随机反演中的应用被引量：3
- 2008年
- 工程中由于存在各种随机因素,采用确定性的渗流分析方法进行渗透系数的反演必然会导致结果的不确定性。本文基于渗流场的随机有限元分析方法,结合变尺度优化算法和广义Bayes法,建立了一种渗透系数的随机反演方法,推导了详细的计算公式。该方法不仅考虑量测水头、渗透系数的随机性,还考虑了边界水头的随机性,不仅可以获得渗透系数的均值反演结果,还可以得到标准差的反演结果。最后将该法应用于重力坝坝基渗流算例分析中,以渗流有限元正分析计算结果作为"假想"的实测点水头值,通过随机反演,同时获得渗透系数均值与标准差的反演结果,将输入信息与反演结果对比分析,验证了渗透系数和标准差反演结果的正确性。
- 郑桂兰王媛王飞
- 关键词：随机反演变尺度法
- 非饱和流固耦合双重孔隙介质模型控制方程被引量：9
- 2007年
- 裂隙岩体非饱和渗流和流固耦合是普遍存在的现象,利用双重孔隙介质模型,在多孔介质弹性理论和广义有效应力的基础上,给出了双重孔隙介质非饱和流固耦合方程的数学推导,经过离散化后可以用于数值计算,最后提出了一些需要进一步解决的问题.
- 孔亮王媛夏均民
- 关键词：双重孔隙介质流固耦合非饱和渗流
- 多组贯穿节理岩体的扩展遍布节理模型研究被引量：1
- 2012年
- 天然岩体中常含有多组密集的贯穿节理,它的存在极大地弱化岩体的力学性质,对围岩的稳定有着重要的影响。针对含多组密集节理岩体,将其看成等效均质的复合材料,建立了扩展遍布节理模型。岩体和节理均是弹性-理想塑性本构关系,都服从带抗拉强度的Mo-hr-Coulomb屈服准则。提出了屈服类型判断方法,并成功推广用于多组节理屈服类型判断,为选择哪种塑性势函数进行应力修正提供理论依据。采用C++语言,基于VStudio2005开发平台,将该模型成功嵌入到FLAC3D软件中,并通过两组节理岩体的单轴压缩试验和三轴压缩试验验证了模型的正确性。
- 金华王媛
- 关键词：二次开发
- 深埋隧洞涌水预测非达西流模型及数值模拟被引量：25
- 2012年
- 由于深部岩体具有高温、高地应力、高地下水压等特点,深埋隧洞开挖必然会带来高水力梯度引起的控水断裂高流速非达西流问题。基于单裂隙高流速非达西流试验结果,建立二次型的非达西流本构模型,及非达西流影响系数与渗透率的关系式。通过构建统一的达西–非达西流本构方程,建立达西–非达西流有限元分析方法,采用共轭梯度迭代法,进行非达西流有限元方程的迭代求解。最后将理论与方法应用于深埋隧洞的涌水预测中。通过对比达西与非达西流结果表明,对于裂隙宽度较大情况,采用非达西流理论计算是十分必要的,且断层(发育溶蚀裂隙)的宽度及多条断层的交叉位置等对隧道涌水量具有较大的影响。
- 王媛秦峰夏志皓倪小东
- 关键词：隧道工程非达西流有限元
- 岩体水力劈裂圆筒模型实验研究
- 本文针对厚壁圆筒试件进行了9组近30个试样的水力劈裂试验研究。通过对试验成果分析,寻找水力劈裂的破坏形式、水力劈裂临界内孔水压力与试件破坏时应力状态之间的关系,重点探讨了渗透孔隙水压力对劈裂的影响机理,并总结提出了水力劈...
- 詹美礼岑建
- 关键词：水力劈裂厚壁圆筒
- 文献传递
- 非达西渗流研究进展被引量：16
- 2009年
- 越来越多的资料表明非达西渗流是普遍存在的现象,而且这种现象对某些实际工程的影响不可忽略,必须对其进行总结和研究.针对非达西渗流的两个研究领域———低速非达西渗流和高速非达西渗流的运动方程等研究成果分别总结;对低速非达西渗流试验方法以及启动压力梯度、拟启动压力梯度和临界压力梯度的产生原因和影响因素进行了论述,且分类介绍了其运动方程;简要介绍了高速非达西渗流的试验方法,并讨论了通过实验曲线建立其运动方程的一般过程,并分类介绍了运动方程;最后概述目前非达西渗流研究的各种问题.
- 秦峰王媛
- 关键词：启动压力梯度
- 裂隙岩体渗流场与应力场动态全耦合参数反演被引量：14
- 2008年
- 考虑到裂隙岩体渗流和力学行为的发生与发展往往是一个动态过程,同时现场观测资料也是一个动态的时间序列,为能及时利用现场量测的新增信息使参数反演更为合理,基于求解非恒定渗流场与弹性位移场动态全耦合正分析理论与方法,应用建立的混合遗传算法作为优化算法,同时利用水头、位移等多类型动态观测资料,建立了裂隙岩体渗流场与应力场动态全耦合的参数反演思路。为避免在耦合反问题中由于利用多类型量测资料所带来的量纲问题,采用了各时刻水头、位移的相对值来构造量纲一的目标函数。待反演参数同时考虑了力学参数与渗流参数两种类型,包括岩块的弹性模量、各组裂隙的切向与法向刚度系数、各组裂隙的初始等效渗透系数等。最后以一简单裂隙岸坡为算例,针对库水位快速上涨情况,以各时刻的动态全耦合正分析结果作为"假想"的实测数据,进行动态全耦合参数反演。反演结果表明,利用不断新增的实测资料可提高反演精度,最终获得的参数反演解与理论解吻合很好。
- 王媛刘杰
- 关键词：岩石力学裂隙岩体混合遗传算法
