Numerical investigation on the sensitivity of jointed rock mass strength to various factors

The mechanical properties of jointed rock masses, such as strength, deformation and the failure mechanism, can be understood only by studying the sensitivity of jointed rock mass strength (both the peak and residual strengths) to the factors that affect it. An orthogonal design of uniaxial compression tests was simulated on eighteen groups of jointed rock specimens having different geometric and mechanical properties using RFPA2D (Rock Failure Process Analysis) code. The results show that the peak strength is controlled by the geometric parameters of the joints, but that the residual strength is controlled by the mechanical properties of the joint interfaces. The failure mode of jointed rock specimens is mainly shear failure. Joint quantity, or density, is the most important index that affects jointed rock mass strength and engineering quality.     

尺寸效应对结构面抗剪强度影响研究

岩体中存在的结构面对岩体的物理力学性质有着重要的影响,而尺寸效应是结构面的物理力学性质的重要影响因素。为研究尺寸效应对岩体结构面强度与变形的影响,对岩芯岩样进行扫描,根据数据建立模型,对不同尺寸岩样进行直剪试验的数值模拟,同时进行法向应力下的直剪试验,对结构面在剪切应力作用下的抗剪强度曲线以及不同尺寸结构面的剪切特性进行深入研究,得出结构面抗剪强度与结构面尺寸之间的关系,并建立抗剪强度经验公式。结果表明:随着结构面尺寸的增大,结构面抗剪强度也随之增大,当达到一定尺寸后,抗剪强度开始稳定,定义此临界尺寸为表征单元面,在确定结构面抗剪强度时,结构面尺寸不得低于表征单元面面积, 本文中岩样表征单元面面积为0.384 8 m2。       

用小生境模拟退火算法求解热轧调度问题

建立了特殊生产工艺约束下热轧调度问题的非对称旅行商问题的数学模型,采用小生境模拟退火算法求解该模型,提出用小生境邻域构造法构造搜索子空间,以提高模拟退火算法的效率。实验结果表明小生境模拟退火算法能够更快地找到更好的解,并优于局部搜索算法和传统模拟退火算法。     

沥青混合料均匀性与材料力学性能关系

为研究沥青混合料均匀性与材料力学性能的关系,基于数字图像处理技术,通过沥青混合料均匀性指标,对沥青混合料均匀性与材料单轴抗压强度、劈裂强度以及抗剪强度间相互关系展开定量地研究.研究结果显示:沥青混合料均匀性与材料力学性能的绝对数值间没有直接的、明显的相关性,而与材料力学性能变异性间却有.均匀性较差的沥青混合料,其力学性能的变异性较大;均匀性较好的沥青混合料,其力学性能的变异性稍小.这表明控制沥青混合料的均匀性对控制材料力学性能变异性有着重要意义.     

松散堆积体围岩隧道施工方案对比分析

在某高速公路大型堆积体围岩隧道施工中出现了拱顶塌方、超前支护砸毁、二衬开裂现象,致使施工方案多次变更,为此,采用大型室内饱和固结排水剪试验获得堆积体力学参数,结合现场监测和设计方案,利用三维数值模拟方法模拟了上下台阶法、三台阶分步开挖法及单侧壁导坑法等方案施工过程,对各方案进行了对比分析.结果表明,单侧壁导坑施工方案能有效减小拱顶位移和塑性区的发展,二衬受力也相对合理,因此较适合松散堆积体围岩隧道.分析结果可为同类型松散堆积体围岩隧道施工和方案设计提供参考.     

铧厂沟金矿床北部控矿剪切带 地质特征及金的富集规律

野外调研和室内分析结果表明,区域韧性剪切带在铧厂沟金矿床非常发育,并经历了右行—左 行—右行多期(次)活动。北部控矿韧脆性剪切带是区域韧性剪切带演化的产物,以左行剪切为主,位于 铁夹树—庙湾北部厚层灰岩的下部。北部金矿带受北部控矿剪切带控制,长度大于1km,厚度约70 cm,从地表延伸至1120m标高,未见尖灭趋势。黄铁矿是该类矿石中最重要的金属矿物。自然金是主 要金矿物,有明金和显微金两种。矿石结构构造较为复杂,集中反映了热液矿床的构造特征。矿带的形 成可划分为热液期和表生期。原生矿石中绝大部分明金、显微金中的包体金和裂隙金都与黄铁矿密切 相关。黄铁矿(Ⅰ)经历了韧脆性变形,因而是金的最佳载体矿物。北部韧脆性剪切带的多期(次)活动, 使金富集成为工业矿体。结合地质特征,预测该矿带可延伸至1120m以下一定深度。     

压力型锚索孔周边岩体应力的数值模拟分析

为了更加精确地研究锚索的锚固机理,通过FLAC3D软件对压力型锚索体系的应力状态进行了数值模拟.主要针对锚索孔壁周边力学性质梯度变化的岩体进行了研究,得到了周边岩体在轴向方向压应力、剪应力的分布规律,使锚索锚固机理的数值模拟研究方法更加符合工程实际.     

温度影响下能量桩-土接触面剪切特性试验研究

能量桩工作过程中,桩体受温度变化影响会产生热变形,进而引起桩周土体的循环剪切作用,弱化地基承载力,给桩基的正常使用带来风险。由于传统直剪仪无法模拟能量桩工作过程中的温度变化,因此对桩-土接触面力学特性受温度影响的变化规律研究较少。对传统直剪仪进行改造,使其可以改变剪切试样温度;所用土体从重庆某施工现场取样,开展不同温度变化下桩-土接触面的室内土工直剪试验,分析单次温度变化和循环温度变化对桩-土接触面力学性能的影响,并对温度影响下桩-土接触面力学特性与土体力学特性的差异进行比较。结果表明,能量桩-土接触面的抗剪强度受温度影响较大;随着温度的升高,能量桩-土界面摩擦角和黏聚力先减小后增大;低法向应力下温度循环对桩-土接触面力学特性影响较大,而高法向应力下温度循环对桩-土接触面力学特性影响不显著;土体的抗剪强度、黏聚力和摩擦角随温度变化规律与桩-土界面类似。     

Mesomechanics finite-element method for determining the shear strength of mudded intercalation materials

A new method regarding mesomechanics finite-element research is proposed to predict the peak shear strength of mudded intercalation materials on a mesoscopic scale. Based on geometric and mechanical parameters, along with the strain failure criteria obtained by sample’s deformation characteristics, uniaxial compression tests on the sample were simulated through a finite-element model, which yielded values consistent with the data from the laboratory uniaxial compression tests, implying that the method is reasonable. Based on this model, a shear test was performed to calculate the peak shear strength of the mudded intercalation, consistent with values reported in the literature, thereby providing a new approach for investigating the mechanical properties of mudded intercalation materials.     

歧口凹陷陡坡扇地震地质模型正演与应用

根据歧口凹陷典型陆相沉积为主的沉积模式,结合储层纵向砂泥薄互层、横向砂体变化大及砂泥岩速度接近造成的波阻抗差异小等特点,利用该区的实际井测井资料分别建立一维、二维、三维地质模型,进行正演模拟。通过实际井简化一维模型正演分析,建立歧口典型陡坡扇沉积特征的地质模型进行二维正演模拟,总结陡坡扇沉积的地震响应特征,再利用三维模型正演能很好的反映砂体纵横向变化引起地震属性变化的优势,对三维正演数据体的各种平面属性及时间切片等参数特征进行分析,优选出了适合该类储层的地震预测方法,为陡坡扇沉积砂体的地震资料剖面解释预测和地震相识别提供了理论依据。     

大跨径拱桥施工缆索锚碇三维数值模型的构建

以酉水大桥为背景工程,研究复杂地质结构高效构建三维数值模型技术。充分利用大型分析制图软件AutoCAD、Surfer、ANSYS和FLAC3D各自的优点,提出一种多软件耦合的构建方法。本文详细阐述了建模方法的具体步骤,并对建模中存在的单元体数量划分较多及锚索轴力分布不均等问题进行分析,通过对比多种改进方案,优化了该耦合建模方法。结果表明:多软件耦合建模方法能有效地应用于复杂地质结构,并高效、精准地构建三维数值模型,为复杂组合结构的力学特性研究探索出一条有效途径,为类似工程采用数值方法解决方案积累成功案例。     

SMA被动-自适用控制装置及结构地震反应控制分析

针对SMA被动控制装置减震效果不理想的问题,通过对SMA本构关系的分析,得出SMA弹性模量与温度的关系式,并对超弹性SMA和形状记忆SMA进行了材料性能试验研究.利用SMA弹性模量随温度变化特性和SMA超弹性滞回耗能特性,设计了一种新型SMA被动-自适用控制装置,并给出SMA控制装置最大输出控制力和等效刚度的计算公式.最后,针对某三层框架结构,分别在未控、主动控制和SMA半主动控制三种情况下,进行了地震时程仿真分析.结果表明:大震下框架结构底层位移和加速度反应幅值分别降低50.4%和41.7%,控制效果接近主动控制效果.     

Numerical simulation of rock deformation during the mineralization of the Xiangshan uranium deposit,Jiangxi province, south China

The Xiangshan uranium deposit in Jiangxi province is one of the most important uranium deposits in China. The aim of our study is to obtain a better understanding of rock deformation and dilation associated with mineralization, to predict the most favorable locations of mineralization, and to assist with future mineral exploration in this deposit. On the basis of geological and structural data from previous studies, we have constructed a coupled deformation and fluid flow numerical model and simulated the faulting deformation and major mechanical factors controlling mineralization in the deposit. Particular attention has been paid to variations in regional stress, distributions of shear strain, volumetric strain and pore pressure. The relationship between the structur-al/faulting movement and mineralization is obtained through analyzing the deformation state of fault zones. The results suggest that the mineralization is related to volumetric strain, shear strain and pore pressures. The locations displaying all these factors represent the most favorable sites for mineralization. These model results are important for guiding the exploration of new uranium deposits in Xiangshan.     

增韧剂对单组分环氧结构胶粘剂性能影响的研究

将环氧树脂、L固化剂、促进剂100b等按一定比例配成单组分环氧结构胶粘剂,辅以液体丁腈橡胶、QS-BC、QS-BE、EPG、QS-210B等增韧剂.分析比较了增韧剂对单组分环氧结构胶粘剂的剪切强度、剥离强度、本体拉伸强度、弯曲强度、冲击强度等性能的影响.结果表明:得到了一种综合性能较好的增韧剂及其使用比例.     

Y对Cu基非晶合金的玻璃形成能力和力学性能的影响

研究了添加微量稀土元素Y对Cu基非晶合金的玻璃形成能力和力学性能的影响.通过铜模吸铸法制备Cu-Zr-Al-Y大块非晶合金,利用DSC和XRD分析合金的玻璃形成能力对合金进行室温压缩性能测试,用SEM分析了微观断口形貌.研究结果表明:适量Y掺入可提高合金的玻璃形成能力,当Y元素掺入量为3%时,Cu47Zr42Al8Y3非晶合金的过冷液相区宽度ΔT达到72.42K,有较高的玻璃形成能力;Y元素的掺入有利于提高合金的力学性能,而Cu47Zr42Al8Y1合金有最佳的力学性能,其压缩断裂强度为2 140.8 MPa,伸长率达到7.17%,且随着Y含量的增加,断裂方式由单一的剪切断裂变为剪切断裂和脆性断裂复合方式.     

月壤岩土工程问题研究进展

针对中国探月工程开展过程中遇到的月壤特性问题,综述国内外月壤的基本物理力学性质以及模拟月壤和机构相互作用的研究现状.给出模拟月壤的粒度分布、密度、孔隙比、强度指标和压缩指数等几参数的取值范围.总结出模拟月壤三轴试验的主要控制指标有：相对密度、围压、剪切速率等,并简要分析高真空度对模拟月壤性质的影响.通过对月球车研制中月壤对车轮牵引特性的影响、软着陆中月壤对足垫冲击响应等研究的发展现状的回顾,指出离散元方法在月壤特性分析和机构与模拟月壤相互作用等领域的应用前景.针对新型模拟月壤研制、模拟月壤本构关系和多种月面环境耦合下对月壤性能的影响等亟待解决的问题.     

由LeNet-5从单张着装图像重建三维人体

提出基于LeNet-5的从单张着装图像恢复人体三维形状的方法,建立着装人体正面轮廓和人体形状空间之间的映射模型,实现了高效、精确的三维人体建模,可以应用于对人体表面形状精度要求较高的场合,如虚拟试衣. 基于PGA在流型空间上对公开的三维人体数据集进行数据扩增,给虚拟人体进行着装,构建着装人体数据库. 从着装人体正面投影图像中提取信息,以人体形状参数及正、侧面轮廓信息为约束,基于LeNet-5完成三维人体重建. 实验证明,对于身穿不同款式服装的人,采用的模型通常都能从单张着装图像中重建得到较高精度的三维人体模型.     

Effects of annealing temperature on the microstructure and properties of the 25Mn-3Si-3Al TWIP steel

Microstructures and mechanical properties of the 25Mn twinning induced plasticity (TWIP) steel at different annealing temperatures were investigated. The results indicated that when the annealing temperature was 1000°C,the 25Mn steel showed ex-cellent comprehensive mechanical properties,the tensile strength was about 640 MPa,the yield strength was higher than 255 MPa,and the elongation was above 82%. The microstructure was analyzed by optical microscopy (OM),X-ray diffraction (XRD),and transmission electron...     

面向钻孔数据的层状矿体三维建模及其可视化

目的根据钻孔数据构建层状矿体三维模型.方法利用“断面-TIN-GTP（General-ized Tri-Parism）模型”,基于领域知识的快速层状矿体三维模型构建算法DK-Section2TIN,通过引入专家知识或经验交互式地修改勘探剖面图,构建矿体三维模型.结果通过实例说明矿体三维模型估算的矿产储量、品位估算与实际开采的误差很小,构建的矿体三维模型能够真实地反映矿体的空间分布状态,预测矿产储量、品位等.结论（1）基于领域知识的“断面-TIN-GTP模型”构建的矿体三维模型,能够将计算机的自动处理与专家的知识和经验相结合,实现了基于专家领域知识的交互式层状矿体的建模;（2）提出的层状矿体三维模型构建算法DK-Section2TIN,提高了层状矿体三维模型的构建速度,通过实际生产数据验证,构建的矿体三维模型能够真实地反映矿床的实际情况.     

EPS颗粒级配对EPS混凝土力学性能的影响

聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)混凝土是一种质轻而具有良好力学性能的新型建材.EPS混凝土的力学性能与混凝土基质强度以及EPS颗粒粒径有关.通过试验比较不同EPS颗粒级配,不同EPS粒径大小的EPS混凝土的抗压、抗拉、抗折强度,提出了EPS混凝土抗压强度关系表达式,并用超声检测的方法测试了EPS混凝土的受压破坏过程.研究表明,EPS混凝土的力学性能与颗粒级配及颗粒含量有关,超声检测的方法能反映EPS混凝土的损伤破坏过程.