检索结果-内蒙古大学图书馆

岩土力学 2018年第6期39卷 2175-2183页

作者：王观石熊鹏胡世丽孟世明龙平谭谈江西理工大学工程研究院江西赣州341000 江西理工大学建筑与测绘工程学院江西赣州341000 新疆大学数学与系统科学学院新疆乌鲁木齐830046

考虑节理质量对应力波传播的影响,运用波的位移位函数推导了谐波在厚黏弹性节理的透、反射系数计算公式,采用波形相关系数描述子波穿过黏弹性节理的波形变化,讨论具有一定厚度的黏弹性节理简化位移不连续模型的适用条件。设厚黏弹性节... 详细信息

考虑节理质量对应力波传播的影响,运用波的位移位函数推导了谐波在厚黏弹性节理的透、反射系数计算公式,采用波形相关系数描述子波穿过黏弹性节理的波形变化,讨论具有一定厚度的黏弹性节理简化位移不连续模型的适用条件。设厚黏弹性节理模型和位移不连续模型的透射波波形相关系数为0.9时对应的节理厚度为临界厚度,岩体与节理的阻抗比对临界厚度的影响很小;临界厚度随子波中心频率增大呈负指数减小,入射角越大,临界厚度随中心频率减小得越慢。试验数据分析表明:当节理厚度为0.03 m时,采用位移不连续模型和厚黏弹性模型计算得到的节理力学参数非常接近,随节理厚度和子波中心频率增加,运用位移不连续模型的计算结果偏差越大,试验结果与理论分析是一致的。

关键词：位移不连续模型黏弹性节理临界厚度节理刚度

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黏弹性节理岩体的位移不连续模型研究

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岩土力学 2015年第8期36卷 2177-2183页

作者：王志亮陈强张宇合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009 同济大学地下建筑与工程系上海200092 武警后勤学院建筑工程系天津300162

选用三参数标准线性固体作为岩石本构,提出了一种考虑岩体黏弹性的位移不连续模型;根据一维黏弹性波的特征线法,推导了节理处质点速度、应力和应变递推公式。首先,基于分离式霍普金森压杆(SHPB)对砂层进行试验,得到其应力-应变关系,并... 详细信息

选用三参数标准线性固体作为岩石本构,提出了一种考虑岩体黏弹性的位移不连续模型;根据一维黏弹性波的特征线法,推导了节理处质点速度、应力和应变递推公式。首先,基于分离式霍普金森压杆(SHPB)对砂层进行试验,得到其应力-应变关系,并换算出砂层节理的法向刚度;接着,通过一维强间断黏弹性波的波速公式、高频波衰减系数以及任一频率下的衰减系数,确定出数值算法中的三参数。最后,基于自制的摆锤装置,探讨了一维应力波在节理岩体中的传播规律,试验中以两根长1 000 mm、直径为68.50 m的岩杆作为入射和透射杆,以3 mm砂层模拟节理。试验和数值结果吻合度良好,进一步验证了该方法的可靠性。

关键词：岩石黏弹性位移不连续模型特征线法波传播系数

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穿越位移不连续结构面的随机地震波模拟

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武汉理工大学学报 2010年第9期32卷 145-148页

作者：宋博学俞缙林从谋华侨大学岩土工程研究所厦门361021

基于非线性位移不连续模型,用半数值半解析方法得到岩体结构面处透射波与反射波质点速度时域显式数值差分格式,编制计算程序模拟随机地震纵波在简单平行多结构面处的传播规律。研究结果表明:随着传过的结构面数目的增多,在特定频率处振... 详细信息

基于非线性位移不连续模型,用半数值半解析方法得到岩体结构面处透射波与反射波质点速度时域显式数值差分格式,编制计算程序模拟随机地震纵波在简单平行多结构面处的传播规律。研究结果表明:随着传过的结构面数目的增多,在特定频率处振幅有先增益后衰减的现象,透射波在时间上有一定延迟。

关键词：位移不连续模型岩体结构面随机地震波

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岩石裂纹扩展微观机制声发射定量反演

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地球物理学报 2020年第7期63卷 2627-2643页

作者：王笑然李楠王恩元刘晓斐中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室江苏徐州221116 中国矿业大学安全工程学院江苏徐州221116 中国矿业大学煤矿瓦斯与火灾防治教育部重点实验室江苏徐州221116

岩石受载内部微裂纹扩展及其震源机制反演有助于认识宏观裂纹扩展过程的非线性断裂力学行为.借助声发射监测手段,本文建立了仅涉及微裂纹张开/闭合和剪切滑移的位移不连续震源模型,通过各位置处传感器耦合质量标定及点源远场P波矩张量... 详细信息

岩石受载内部微裂纹扩展及其震源机制反演有助于认识宏观裂纹扩展过程的非线性断裂力学行为.借助声发射监测手段,本文建立了仅涉及微裂纹张开/闭合和剪切滑移的位移不连续震源模型,通过各位置处传感器耦合质量标定及点源远场P波矩张量反演获得了含预制裂纹砂岩受载过程的震源机制解及时变响应特征,在全局坐标系下分析了微裂纹的三种断裂力学行为.结果表明:在位移不连续模型中,震源矩张量特征值与试样泊松比之间必须满足特定约束条件,该约束条件下的优化问题可采用拉格朗日乘子和Levenberg-Marquardt迭代法求解;受载砂岩裂纹扩展过程中,声发射震源以剪切滑移机制占优,微裂纹空间取向及运动方向与试样宏观主裂纹夹角平均值分别为40.9°和17.7°;对微裂纹体积分解表明岩体微观破裂机制以沿X方向Ⅰ型张开为主,而沿Y方向的Ⅱ型断裂滑移方向与试样全局变形方向相一致,由于试样内部晶粒分布非均质性造成了少量沿Z方向的Ⅲ型平面外微裂纹滑移行为;受载砂岩裂纹扩展过程中微裂纹模式角与震源极性值变化趋势一致、利用震源震级评估的局部应力降值与实验观测结果相吻合,这两者均表明了位移不连续模型在震源机制定量反演中的适用性.

关键词：砂岩裂纹扩展位移不连续模型矩张量反演微观机制震源极性法

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纵波在改进的弹性非线性法向变形行为单节理处的传播特性研究

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岩土工程学报 2009年第8期31卷 1156-1164页

作者：俞缙钱七虎林从谋赵晓豹华侨大学岩土工程研究所福建厦门361021 解放军理工大学工程兵工程学院江苏南京210007 南京大学地球科学与工程学院江苏南京210093

将传统的BB模型与经典指数模型统一起来,提出的准静态条件下改进的节理弹性非线性法向变形本构关系可定量化描述节理变形的这类差异。在不考虑加载速率对节理变形行为影响的情况下,将该本构关系推广至动态条件,建立了法向入射纵波在弹... 详细信息

将传统的BB模型与经典指数模型统一起来,提出的准静态条件下改进的节理弹性非线性法向变形本构关系可定量化描述节理变形的这类差异。在不考虑加载速率对节理变形行为影响的情况下,将该本构关系推广至动态条件,建立了法向入射纵波在弹性半无限空间中干性单节理处传播的位移不连续模型,基于Lemaitre假设获得了节理透、反射系数TIMP和RIMP的近似解析解;同时结合一维波动方程特征线法推导了节理透、反射波质点速度时域数值差分格式并自编了计算程序,进而得到TIMP、RIMP、透、反射波能量etra和eref、延迟时间Tdel的半数值解,依此研究弹性纵波在单节理处的传播过程及特征。在针对节理法向初始切线刚度Kn,i、节理闭合量与最大允许闭合量比值γ=dn/dmax、入射波频率f等因素对TIMP、RIMP的影响进行探讨的同时,着重分析模型非线性程度ξ及入射波最大振幅vinc的变化对透射波振幅及能量衰减、波形及频谱畸变、时间延迟所产生的影响,并解释了一种"超越"现象。

关键词：岩石节理纵波位移不连续模型非线性程度

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弹性纵波垂直通过非线性结构面的傅里叶级数分析法

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岩土力学 2015年第6期36卷 1807-1814页

作者：龙平王观石胡世丽江西理工大学建筑与测绘工程学院江西赣州341000 江西理工大学工程研究院江西赣州341000

利用傅里叶级数计算任意函数形式的弹性纵波垂直通过非线性结构面的透射波和反射波的速度波形。采用双曲模型描述结构面的变形特性,基于位移不连续模型,结合波振面处动量守恒定律,推导了弹性纵波垂直通过非线性结构面的基本方程。假设... 详细信息

利用傅里叶级数计算任意函数形式的弹性纵波垂直通过非线性结构面的透射波和反射波的速度波形。采用双曲模型描述结构面的变形特性,基于位移不连续模型,结合波振面处动量守恒定律,推导了弹性纵波垂直通过非线性结构面的基本方程。假设应力波在含结构面岩体中传播时,结构面的存在不改变应力波波形函数的最小正周期,运用傅里叶级数理论和周期延拓方法,得到了任意函数形式的弹性纵波垂直入射时透射波和反射波速度波形的傅里叶级数解,并验证了傅里叶级数解是合理的。利用傅里叶级数解,分析了单一频率的正弦谐波入射至结构面时,透射波中各阶谐波的振幅和相位与谐波阶数的关系。研究结果表明,各阶谐波的振幅与阶数呈负指数关系衰减,前7阶谐波振幅的衰减指数为谐波阶数的二次函数,当谐波阶数大于7时,衰减指数为谐波阶数的一次函数;各阶谐波的相位与谐波阶数呈线性关系。

关键词：弹性纵波非线性结构面位移不连续模型傅里叶级数解

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水平井体积改造多裂缝扩展形态算法——不同布缝模式的研究

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天然气工业 2016年第8期36卷 79-87页

作者：陈铭胥云吴奇李德旗杨能宇翁定为管保山中国石油勘探开发研究院中国石油勘探开发研究院廊坊分院中国石油天然气股份有限公司油气藏改造重点实验室中国石油勘探与生产分公司中国石油浙江油田公司

为了探索不同布缝模式的水平井体积改造多裂缝扩展形态,基于位移不连续边界元法,建立了三维非平面裂缝应力干扰计算模型,并根据亚临界裂缝扩展模型和最大周向应力准则,提出了多裂缝扩展形态算法。根据该算法,编程求解了不同布缝模式的... 详细信息

为了探索不同布缝模式的水平井体积改造多裂缝扩展形态,基于位移不连续边界元法,建立了三维非平面裂缝应力干扰计算模型,并根据亚临界裂缝扩展模型和最大周向应力准则,提出了多裂缝扩展形态算法。根据该算法,编程求解了不同布缝模式的裂缝扩展形态,研究发现：（1）多簇压裂模式外侧裂缝为主扩展裂缝,内侧裂缝扩展变短且发生非平面扩展,有利于产生复杂裂缝,单簇压裂有利于单簇缝长的有效延伸;（2）应力干扰只作用于发生交叠的裂缝,并不作用于对称分布的未交叠裂缝;（3）在交错布缝模式下,后续压裂缝与邻近裂缝发生交叠时会向邻近裂缝靠近,偏转角度为5°-6°;交错布缝同步压裂时,井间裂缝以9°-10°的偏转角相互靠近,不利于远井的储层改造,而交错布缝拉链式压裂可提高裂缝延伸长度,增大远井改造体积;（4）多井间隔布缝模式增大了施工缝间距,可减小裂缝偏转幅度,而采用先压裂一段中间井,后在邻井围绕该段压裂的布缝顺序,能够增大裂缝复杂度,提高改造体积。

关键词：水平井体积改造位移不连续模型平台作业布缝模式裂缝转向数学模型

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纵波垂直入射层状非线性节理岩体的半数值时域解

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土木工程学报 2013年第S2期46卷 158-165页

作者：郭力群俞缙张亚洲蔡燕燕彭兴黔华侨大学岩土工程研究所福建厦门361021 中国科学院武汉岩土力学所岩土力学与工程国家重点实验室湖北武汉430071

基于改进的节理弹性非线性法向变形本构关系,建立可描述纵波垂直入射层状非线性节理岩体的波传播位移不连续模型,结合一维波动方程特征线法推导层状非线性节理岩体透射波质点速度半数值时域解。利用该解建立差分格式并编写计算程序,通... 详细信息

基于改进的节理弹性非线性法向变形本构关系,建立可描述纵波垂直入射层状非线性节理岩体的波传播位移不连续模型,结合一维波动方程特征线法推导层状非线性节理岩体透射波质点速度半数值时域解。利用该解建立差分格式并编写计算程序,通过参数研究初步探求弹性纵波在层状非线性节理处的传播过程及特征,着重分析节理条数N、无量纲节理间距ζ、变形非线性系数ξ、入射波最大振幅vinc与频率f等因素对透射系数|TIMP|、透射波能量比etra、首波波形畸变和时间延迟Tdel产生的影响。研究表明,随着节理条数增加和变形非线性系数增大,|TIMP|、etra减小,Tdel增大;随着节理间距增大,|TIMP|、etra、Tdel均先增大后减小并最终稳定。

关键词：层状岩体纵波节理间距位移不连续模型非线性系数半数值时域解

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穿越位移不连续结构面的随机地震波模拟

穿越位移不连续结构面的随机地震波模拟

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第七届全国随机振动理论与应用学术会议

作者：宋博学俞缙林从谋华侨大学岩土工程研究所厦门361021

基于非线性位移不连续模型,用半数值半解析方法得到岩体结构面处透射波与反射波质点速度时域显式数值差分格式,编制计算程序模拟随机地震纵波在简单平行多结构面处的传播规律.研究结果表明:随着传过的结构面数目的增多,在特定频率处振... 详细信息

基于非线性位移不连续模型,用半数值半解析方法得到岩体结构面处透射波与反射波质点速度时域显式数值差分格式,编制计算程序模拟随机地震纵波在简单平行多结构面处的传播规律.研究结果表明:随着传过的结构面数目的增多,在特定频率处振幅有先增益后衰减的现象,透射波在时间上有一定延迟.

关键词：位移不连续模型岩体结构面随机地震波

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充填节理岩体中应力波传播特性研究

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合肥工业大学学报（自然科学版） 2021年第8期44卷 1073-1081页

作者：贾帅龙王志亮熊峰田诺成卢志堂合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009 合肥工业大学资源与环境工程学院安徽合肥230009

在考虑节理接触面与充填材料共同变形的前提下,文章基于时域递归法推导了应力波在充填节理处的传播方程,并对其进行了对比验证;分析了节理接触界面刚度、节理厚度及入射角度对波在充填节理处传播特性的影响规律;依据应力均匀性假定,将... 详细信息

在考虑节理接触面与充填材料共同变形的前提下,文章基于时域递归法推导了应力波在充填节理处的传播方程,并对其进行了对比验证;分析了节理接触界面刚度、节理厚度及入射角度对波在充填节理处传播特性的影响规律;依据应力均匀性假定,将充填节理简化为不考虑厚度的位移不连续模型,考察了充填节理法向与切向力学性质的变化规律。结果表明:所推导的波传播方程计算值与相关研究结果吻合较好,通过迭代可求出反射波与透射波的数值解;在相同的节理厚度和波入射角度下,透射系数随节理接触界面刚度的增加而增大,反射系数则逐渐减小;不同节理厚度下等效法向与切向刚度均随接触面刚度的增加而增大,而随节理厚度增加,等效法向与切向刚度呈降低趋势。研究结果对揭示应力波在节理岩体中传播规律具有一定参考价值。

关键词：应力波时域递归法充填节理接触界面刚度位移不连续模型

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