朱晨光
- 作品数：11 被引量：109H指数：7
- 供职机构：南京大学地球科学与工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金江苏省自然科学基金江苏高校优势学科建设工程项目更多>>
- 相关领域：天文地球矿业工程建筑科学更多>>
- 三维大规模滑坡离散元建模与模拟研究——以茂县新磨村滑坡为例被引量：29
- 2019年
- 数值模拟是研究高速远程滑坡的重要手段。本文以茂县新磨村滑坡为例,提出一种三维大规模滑坡离散元建模与数值模拟方法。基于离散元法宏微观转换公式和数值模拟测试,快速得到与滑坡体砂岩力学性质类似的离散元堆积模型。并结合滑坡数字高程数据和地层信息,建立起符合滑坡实际地层条件和岩体力学性质的三维离散元薄壳模型,模拟了新磨村滑坡启动、高速下滑和堆积的全过程。模拟结果与实际的滑坡堆积体在形态和分布上非常相似,并且模拟的滑坡速度场变化特点和时间范围与理论估算与实测地震信号较为一致,验证了数值模拟结果的可靠性和方法的有效性。论文共享了数值模拟源代码,可快速构建三维滑坡数值模型,为高速远程滑坡的数值模拟研究和相应灾害范围评估提供一个可选的方法。
- 刘春范宣梅范宣梅朱晨光
- 关键词：离散元滑坡数值模拟
- 富水巷道顶板水渗流特征数值计算研究被引量：11
- 2016年
- 巷道开挖改变了顶板岩层裂隙水的赋存形态,水作用下顶板岩体强度削弱显著,易于引起顶板的大变形甚至垮冒失稳。现场实测了富水巷道顶板水出水位置和围岩内部结构,利用数值计算方法研究了富水巷道顶板无疏水孔、有疏水孔和有疏水孔且穿过顶板岩层裂隙面3种情况下,顶板水流动特征、孔隙水压力变化规律及其顶板支护强度对顶板水渗流特征的影响作用。研究表明,富水巷道顶板出水位置位于裂隙发育区域,通过合理布置顶板疏水孔技术参数,有利于顶板水的排放和顶板围岩稳定控制。据此,提出了有控疏水和合理保水的技术原理,并在现场进行了工程应用。
- 姚强岭陈田李学华刘凯梁顺朱晨光
- 关键词：顶板水
- 岩层移动模拟及顶板压力监测实验教学系统及方法
- 一种岩层移动模拟及顶板压力监测实验教学系统及方法，属于采矿工程专业学生实验教学系统及方法。系统包括采煤工作面模拟液压支架、模拟岩层、监测分站、监测主站、顶板压力监测数据通讯分站、直流稳压电源、计算机。模拟岩层安装在模拟液...
- 张凯朱晨光刘凯张成号韩娣娟
- 文献传递
- 反复浸水对煤样力学性质损伤的声发射实验研究被引量：2
- 2016年
- 针对地下水对隔水煤柱和矿井地下水库边界的反复浸水损伤过程,研究反复浸水对煤样的力学性质损伤作用,对矿井地下储水和含水层保护等问题有借鉴意义。文中选择15个不同浸水次数的典型煤样进行单轴压缩声发射实验。研究发现,煤样的峰值应力、弹性模量、应变软化模量、后峰值模量均随着煤样浸水次数的增加而呈现不同程度的减小,而峰值应变随着浸水次数的增加而上升。综上反映了水对煤样的明显弱化作用。声发射累计计数、能率均能很好地表示出裂隙发育的各个阶段,对求取弹性模量研究煤样力学性质有重要作用。实验结果对反复浸水作用下煤样的力学性质和裂隙损伤的研究具有借鉴作用。
- 姚强岭王傲陈田董祥俭朱晨光鲁竞争
- 关键词：力学性质声发射
- 滑坡滑带摩擦热离散元数值模拟研究被引量：20
- 2019年
- 高速远程滑坡具有较强的灾害性,已逐渐成为国内外地质灾害领域研究的热点。大型滑坡滑动过程中滑带剧烈摩擦和生热,使得局部温度升高,改变岩土体的抗剪强度等性质、以及产生气垫效应等,可能促进高速远程滑坡运动。为了定量地研究滑坡滑带中热量的生成和温度场分布规律,本研究改进自主开发的MatDEM离散元软件,建立了约23万单元的二维边坡模型,对滑坡的启动、高速滑动和堆积全过程进行了数值模拟。结果表明:MatDEM较为准确地模拟了滑坡典型特征,同时展示了边坡模型的热量生成特征;模拟结果表明滑带附近形成明显的“核形”高热量带,100m高的边坡滑带单元热量增加值最高达3×10^5J,理想条件下造成比热容为550J/kg·℃的1kg土体升高545.5℃左右;高热量带依附于滑带并随着滑体最厚处向前扩展;MatDEM单元连接状态图和热量场图直观地展现了滑体和滑床中的裂隙发育过程。本研究为滑坡数值模拟研究提供了一个新手段。
- 朱晨光刘春许强许强胡伟
- 关键词：离散元法热量滑坡
- 边坡稳定性温度效应数值模拟研究被引量：2
- 2018年
- 气候变化引起环境温度改变,岩土体的性质随之产生相应变化。文章分析了温度对边坡稳定性产生的影响,于不同温度状况下开展粘性土直剪试验,探究粘聚力及内摩擦角随温度变化的特征。进一步利用有限元软件ANSYS结合实测地温数据模拟边坡温度场演变过程,基于试验结果将温度场推导出粘聚力场,利用瑞典条分法结合粘聚力分布特征求得边坡安全系数。通过一系列室内试验发现,下蜀土粘聚力受温度影响变化规律较为明显;土体含水量和密度不同使土体随温度升高相应的产生热软化或热固结现象。通过ANSYS模拟南京城郊边坡夏季高温期间温度场的演变,推算出了边坡安全系数的变化规律。结果表明,对于高含水量的土体,在夏季高温环境下边坡稳定性降低,而城区温度更高相应边坡的安全系数通常更低,高温对边坡稳定性具有负面作用。
- 朱晨光刘春施斌施斌
- 关键词：边坡温度场数值模拟粘聚力
- 金庄矿特厚煤层综放工作面合理区段煤柱留设研究被引量：7
- 2015年
- 以金庄煤矿特厚煤层综放工作面为工程背景,结合理论分析、数值模拟和现场实测的方法确定工作面区段煤柱的合理宽度。现场实测表明,应力峰值工作面超前16 m出现影响范围50 m。研究结果为相似条件下工作面合理区段煤柱宽度的留设提供了借鉴。
- 朱晨光陈田姜淑印张成浩棘怀海
- 关键词：特厚煤层煤柱应力
- 浸水次数对煤样裂隙发育损伤的实验研究被引量：25
- 2016年
- 由于地下水对隔水煤柱和地下水库边界的反复浸水损伤,研究反复浸水对煤样的裂隙损伤作用有助于解决中国西部干旱区半干旱区矿区井下储水以及含水层煤柱留设问题。通过自制浸水装置制取干燥,浸水1次,2次,3次,4次的煤样共5组,分别进行单轴压缩声发射实验。研究表明,煤样的峰值应力、弹性模量随着煤样浸水次数的增加而呈现不同程度的减小,但峰值应变随着浸水次数的增加而变大。刚度应力曲线结合声发射累计计数曲线能阐明裂隙发育的各个阶段,随着反复浸水次数增加,煤样裂隙的闭合应力阈值,裂隙初始发育阈值和裂隙损伤阈值均线性减小,但3个阈值占峰值强度的比值不随着浸水次数改变而变化,其比值分别为15.52%,31.04%和67.81%。实验结果对矿区地下水库建立和隔水煤岩体留设以及探究煤样裂隙发育规律具有指导意义。
- 陈田姚强岭杜茂朱晨光张博
- 关键词：岩石力学声发射
- 基于MatDEM的盾构滚刀破岩离散元建模与数值模拟被引量：7
- 2019年
- 滚刀与岩体间的相互作用是TBM技术的核心,数值模拟是研究这一过程的重要手段。基于岩土体离散元软件MatDEM进行二次开发,构建包含50.2万单元的软硬互层岩层模型和盾构滚刀模型,对滚刀破岩过程进行模拟计算,记录并分析模拟中边界及滚刀受力、颗粒连接、能量转化、热量分布等信息。结果表明:硬质岩层内边界及滚刀受力变化明显,刀盘垂向及层面垂向单元受力较大;软质岩层内边界及滚刀受力较小,滚刀受力均匀;硬质岩层内颗粒连接断裂数较软质岩层少,岩体切削量也较小;硬质岩层内系统能量变幅较大,系统能量主要以摩擦热形式存在。MatDEM有效地模拟了滚刀破岩过程,通过修改滚刀形态和岩石性质等,本算例可用于各类工况滚刀破岩研究中,为大规模滚刀破岩数值模拟提供一个新的途径。
- 梁立唯刘春秦岩朱晨光朱晨光
- 关键词：离散元
- 三维离散元模型的滑坡能量守恒模拟研究被引量：14
- 2017年
- 岩土体的破坏涉及复杂的断裂、摩擦作用、弹性波和能量转换过程。本文给出了离散元模型中各类机械能,以及断裂热、阻尼热和摩擦热的计算理论。同时,考虑外力做功,建立了离散元能量转化和能量守恒计算法则。基于此理论改进Mat DEM软件,实现了31.2万单元三维滑坡的滑动过程和能量转化模拟。模拟中,各类机械能相互转化,并在阻尼、断裂和摩擦作用下转化为热量,但是总能量始终保持不变,有效地实现了离散元能量守恒模拟。模拟中发现滑坡滑带产生大量摩擦热,并提高滑带的温度。能量转化和热量生成曲线反映了滑坡在滑动各阶段的运动特征。此模型可广泛应用于岩土体破坏和多场耦合数值模拟研究。
- 刘春张晓宇张晓宇朱晨光朱晨光
- 关键词：离散元法热量滑坡
