芒硝蠕变特性及本构模型研究

利用RLW-2000岩石流变试验机对芒硝开展了三轴压缩蠕变试验。试验结果显示,同一围压下,随轴向应力增大,芒硝蠕变变形量和稳态蠕变率均随之增加,而各级荷载加载过程中芒硝变形模量不断减小;芒硝蠕变过程具有非线性特征,且随蠕变时间延长,芒硝屈服强度逐渐降低。以分数阶粘滞体代替广义Kelvin模型中的经典粘滞体,建立了分数阶广义Kelvin模型;针对其蠕变方程形式复杂、应用不便的缺点对其进行了简化,将简化后的分数阶广义Kelvin模型与Heard稳态蠕变模型相结合,构建了一种新的非线性蠕变本构模型,并利用芒硝蠕变试验结果反演了模型参数。结果表明,拟合曲线和试验结果吻合良好,说明该模型能够较好的描述芒硝的蠕变特性。     

改进的广义Kelvin岩石蠕变模型研究

为了克服传统元件组合模型难以描述岩石蠕变过程中非线性特征的缺陷,提出一种新的时间触发非线性黏性元件,并将其与广义Kelvin模型串联,再将岩石蠕变过程中岩石弹性模量的衰减方程引入到广义Kelvin模型中,得到了一个可以模拟岩石蠕变全过程的非线性蠕变模型,推导了不同恒定荷载情况下的一维和三维蠕变方程。根据通用全局优化算法,利用前人所研究的岩石蠕变实验曲线对非线性蠕变模型进行参数确定和模型验证。模型理论计算值和岩石蠕变实验曲线的对比表明该蠕变模型具有较高的正确性和合理性,能较好地模拟岩石在不同应力水平下的蠕变变形,可为今后开展类似研究提供一定的参考价值。     

沥青砂非线性流变模型实验研究

构建一个描述粘塑性变形的组合体,引人非线性粘滞阻尼器,假定阻尼器所受应力与蠕变加速度成正比,在Burgers模型中串联该组合体,得到一个能够完整描述沥青砂三个蠕变过程的非线性流变模型,理论推导和分析了该模型蠕变本构方程。进行了沥青砂试件在40℃、不同应力水平下单轴压缩蠕变试验,编制非线性拟合程序求得该模型参数,并得到模型参数与加载应力的函数关系。为验证模型有效性,本文模型预测与Burgers模型预测及实验结果进行对比,结果表明,本文模型与实验结果吻合更好,完整反映了沥青砂三个蠕变阶段变形特征。     

沥青砂非线性流变模型实验研究1

构建一个描述粘塑性变形的组合体,引人非线性粘滞阻尼器,假定阻尼器所受应力与蠕变加速度成正比,在Burgers模型中串联该组合体,得到一个能够完整描述沥青砂三个蠕变过程的非线性流变模型,理论推导和分析了该模型蠕变本构方程.进行了沥青砂试件在40℃、不同应力水平下单轴压缩蠕变试验,编制非线性拟合程序求得该模型参数,并得到模型参数与加载应力的函数关系.为验证模型有效性,本文模型预测与Burgers模型预测及实验结果进行对比,结果表明,本文模型与实验结果吻合更好,完整反映了沥青砂三个蠕变阶段变形特征.     

软岩非定常蠕变参数辨识

岩石的流变特性是年岩石重要的力学特性之一,它控制着岩石的蠕变参数.某矿区岩石具有显著流变性,因此,矿区岩石蠕变规律研究成为一项重要的基础工作.为此,对矿区软弱复杂矿岩蠕变特性进行了试验研究.采用多级循环单轴压缩进行试验,在对试验数据深入分析时,考虑了加载历史对岩石试件变形的影响,真实地反映了岩石试件本身的流变力学行为.选取Burgers模型来反映岩石的蠕变特性,建立了一维情况下非定常粘弹性模型的蠕变方程,结果表明非定常粘弹性模型比定常粘弹性模型更为准确地反映了岩石的粘弹性变形性能.     

参数非定常的软岩非线性黏弹塑性蠕变模型

经典线性组合元件模型难以描述岩石三阶段不稳定蠕变,至今已经出现很多非线性组合元件模型来表述完整的岩石三阶段蠕变,但仍然存在不足.基于Maxwell蠕变模型,引入非线性黏塑性体(NVPB模型)和其串联,并根据蠕变过程中岩石弹性模量随时间的弱化规律,提出了一种新的参数非定常非线性黏弹塑性蠕变本构模型,可以完整地描述泥岩三阶段不稳定蠕变.通过泥岩蠕变试验数据对该非定常非线性蠕变模型参数进行了辨识,并将该蠕变模型的计算结果和试验数据进行了对比,证明了本文所建立的非定常非线性黏弹塑性蠕变模型的正确性与合理性.     

非饱和滑带土非线性Burgers蠕变模型

基于非线性流变力学理论,建立了非饱和滑带土非线性Burgers蠕变模型。模型中不仅考虑滑带土非饱和特性-基质吸力对土蠕变特性的影响,同时考虑了与时间、应力状态有关的非线性黏滞体的流变特性,由非线性黏滞体替换Burgers模型中的线性黏滞体。对非饱和滑带土开展三轴蠕变试验,并对试验结果采用最小二乘法曲线拟合,获得了不同基质吸力下的蠕变参数,并将试验结果与Burgers模型拟合曲线以及提出的非线性Burgers模型拟合曲线进行对比。结果表明,采用非线性Burgers模型能很好地拟合试验结果,且与试验曲线的吻合程度、相关系数明显高于线性Burgers模型。     

人工冻土蠕变非定常开尔文模型

为了更好地描述人工冻土的蠕变特性,将广义开尔文模型中的经典Newton黏壶中的黏滞系数定义为与时间有关的非定常参数,通过推算得到非定常开尔文模型,用粒子群优化算法识别模型中的参数。非定常开尔文模型能模拟不同应力下的蠕变试验数据,效果都很好,充分说明了该模型的合理性。目前采用非定常开尔文模型来研究人工冻土的蠕变规律的很少,此方法的提出为人工冻土领域的计算开辟了新思路。     

基于分数阶导数的岩石蠕变本构模型研究

针对组合元件模型无法描述岩石非线性蠕变加速阶段的劣势问题,将基于分数阶理论的软体元件和弹簧元件与一个由摩擦件及牛顿黏壶并联组成的非线性黏塑性组合体串联,组成一个能较好描述岩石蠕变全过程基于分数阶导数的四元件蠕变模型.分析岩石蠕变3个过程特点,推导出四元件模型的表达式.结合锦屏水电站绿片岩、万州红层砂岩和长山盐岩的蠕变试验数据,对该分数阶模型进行拟合,发现调整分数阶模型中的分数阶数可以更好模拟岩石等速蠕变阶段的非线性渐变过程,同时该分数阶模型也能体现加速蠕变阶段岩石应变随时间发展呈现指数函数增长的特点.通过对比,认为该分数阶模型能很好模拟岩石蠕变的全过程,且模型组合简单、参数少,具有良好的实际应用价值.     

圆形隧洞围岩应力松弛效应解析理论

为了深化效应的理论认识,建立圆隧围岩应力松弛效应理论模型,采用经典应力松弛模型计算围岩三维应力场,探讨应力松弛模型及其流变参数的敏感性.结果表明:采用Burgers模型与西原模型均能充分反映围岩应力松弛效应,围岩三向应力均随时间推移而迅速降低直至稳定于某一平衡状态;在应力松弛初期,环向应力下降的速度明显大于轴向应力与径向应力;围岩三向应力收敛值均随Burgers模型Kelvin体切向模量的增大而增大,Kelvin体黏滞系数的影响贯穿于应力松弛全过程;西原模型Kelvin体黏滞系数影响下围岩应力收敛值一致,应力松弛过程呈现非线性非完全衰减特征,应力松弛时间尺度随着Kelvin体剪切模量增大而增大,显著区别于Burgers模型下围岩应力松弛规律.     

智能教学系统中学生模型的构建

介绍了常见的学生模型: 覆盖模型、偏差模型和认知型模型。这三种模型主要是反映学习者的学习基础, 认知能力, 但对于影响学习者的心理因素没涉及到。因此, 本文把影响学习者的心理因素进行了归纳, 根据影响学习者的心理因素提出了一个全面的学生模型, 一个全面的学生模型应该是覆盖模型, 偏差模型, 认知能力、心理模型的综合, 并且用多维向量来表示。     

Improved analytic methods for coal surface area and pore size distribution determination using 77 K nitrogen adsorption experiment

77 K nitrogen adsorption was the most widely used technique for determining surface area and pore size distribution of coal. Brunauer–Emmett–Teller (BET) and Barrett–Joyner–Halenda (BJH) model are commonly used analytic methods for adsorption/desorption isotherm. A Chinese anthracite coal is tested in this study using an improved experimental method and adsorption isotherm analyzed by three adsorption mechanisms at different relative pressure stages. The result shows that the micropore filling adsorption predominates at the relative pressure stage from 6.8E−7 to 9E−3. Theoretically, BET and BJH model are not appropriate for analyzing coal samples which contain micropores. Two new analytic procedures for coal surface area and pore size distribution calculation are developed in this work. The results show that BET model underestimates surface area, and micropores smaller than 1.751 nm account for 35.5% of the total pore volume and 74.2% of the total surface area. The investigation of surface area and pore size distribution by incorporating the influence of micropore is significant for understanding adsorption mechanism of methane and carbon dioxide in coal.     

面向对象的系统分析方法及其应用

本文介绍一种面向对象的分析方法,该方法将三种模型——信息模型、状态模型和过程模型综合起来,对应用问题领域进行分层递阶的建模和分析.通过一个实例,本文详细说明了该OOA方法的应用过程.为了使此方法更加实用有效,本文还提出了几点进一步研究的意见.     

一种修正的莫尔-库仑本构模型及其应用

莫尔-库仑本构模型是理想弹塑性的，只考虑了强度随围压的变化，但没有考虑弹性模量随围压和应力水平的变化情况，这不符合地质材料的实际特性，借助于邓肯-张非线性弹性模型对切线模量的处理方法，对M-C模型中的弹性模量进行了修正。修正以后，弹性阶段的应力-应变曲线将表现为双曲线。为了将该修正模型写进FLAC^3D程序，特编制了前处理程序，并用来对刚性桩的横向承载力进行了数值分析。因为该模型没有对卸载模量重新定义，所以该模型较适合于持续加载的情况。     

系统辨识(3)：辨识精度与辨识基本问题

系统辨识是研究建立系统数学模型的理论与方法.讨论系统辨识涉及的一些基本问题,包括辨识精度、辨识方法的提出,辨识输入信号的设计,参数可辨识性与系统可辨识性,开环可辨识性与闭环可辨识性,可辨识性与能控性和能观测性的关系,可辨识性与输入信号的关系,以及与辨识方法收敛性相关的激励信号与激励条件,辨识算法收敛分析的基本工具,典型...     

系统辨识(2):系统描述的基本模型

控制是一切科学问题的核心.数学模型是一切控制问题的基础.事物的运动规律用方程描述就是数学模型.不同学科的发展就是建立其数学模型的过程.本文首次把线性动态系统数学模型分为三类:时间序列模型,方程误差类模型,输出误差类模型;详细介绍了线性系统的一些基本数学模型,包括连续系统离散化和模型等价变换,单输入单输出随机系统模型,多变量系统模型,类多变量系统模型,多输入和多输出系统模型(传递函数阵主模型、子模型、子子模型,多输入单输出系统模型,单输入多输出系统模型等).     

Fusion系统分析

介绍了被称之为第二代面向对象方法Ｆｕｓｉｏｎ方法中的系统分析，及其中的对象模型系统对象模型，操作模型，操作序列模型．     

刚柔复合路面动载响应模型的建立

根据国内外关于复合结构和动力学现有研究基础上,在充分考虑车辆、荷载、地基、路面结构模型的前提下,建立了新型的复合路面结构的模型.给出了相应的层间接触条件、边界条件、荷载条件以及传荷能力,讨论了其应用前景.     

一种修正的莫尔-库仑本构模型及其应用

莫尔-库仑本构模型是理想弹塑性的，只考虑了强度随围压的变化，但没有考虑弹性模量随围压和应力水平的变化情况，这不符合地质材料的实际特性.借助于邓肯-张非线性弹性模型对切线模量的处理方法，对M C模型中的弹性模量进行了修正.修正以后，弹性阶段的应力-应变曲线将表现为双曲线.为了将该修正模型写进FLAC3D程序,特编制了前处理程序，并用来对刚性桩的横向承载力进行了数值分析.因为该模型没有对卸载模量重新定义，所以该模型较适合于持续加载的情况.     

复合结构等效替代模型的建模原则

利用结构模态势能和模态动能的概念探讨复合结构等效替代模型的建模原则.