煤体—瓦斯耦合数学模型的数值解法

给出文献［１，２］提出的煤体－瓦斯耦合数学模型的数值解法。介绍了耦合方程的求解策略、线性近似方程、泛函方程及离散方程，最后介绍了有限元程序设计及算例。     

抽象锥中积分—微分方程的耦合拟解

利用微分方程、积分方程耦合上、下拟解,并借助于单调迭代方法,讨论了非线性Ｖｏｌｔｅｒａ型积分微分方程的耦合拟解问题,给出了单调迭代的两个框架．     

功率GaAs—HBT热分布的解析模型

通过解析求解热传导方程并耦合PN结直流特性方程,建立了多指AlGaAs/GaAs HBT的热电耦合解析模型,给出了相应的算法,得到异质结双极型晶体管的电流分布和温度分布,讨论了发射极镇流电阻、发射极条长、条宽、衬底厚度和指间间距对电流分布和温度分布的影响。     

冻土水—热耦合模型在某铁路路基中的应用研究

Harlan模型的基本原理,即把温度场和水分场分别用各自的基本方程进行表述,把未冻水含量作为温度函数,建立两个方程的函数关系,得到冻土的Harlan水—热耦合数学模型.将Harlan模型应用于某铁路路基计算,比较了二场单独作用以及耦合作用的结果,分析了相互作用和影响规律.     

不可压粘性流动N—S耦合方程的有限元解法—1理论

本文对不可压粘性流动非定常N－S方程组在耦合条件下应用有限元方法直接求解，并对在高雷诺数下如何提高计算的精度，稳定性以及收敛速度等方面进行了讨论，从而建立起不可压粘性流动N－S耦合方程的有限元解法。     

Kaup—Newell矩阵谱问题及其相应的方程

在从矩阵谱问题出发来构建孤立子发展方程及方程族是孤立子与可积系统理论的重要组成部分．首先介绍了从孤立子谱问题出发,得到相应的孤立予发展方程的多种方法;其次,以其中某种方法为例,通过考虑Kaup—Newell矩阵谱问题的广义形式,得到可积耦合的Kaup—Newell方程族．     

化-力耦合本构关系及有限元方程

从化学势定义出发,结合热力学第一、二定律推导了等温过程的化-力耦合本构方程和化-力耦合控制方程.建立了化-力耦合系统的能量变分泛函.并证明该化-力耦合系统为封闭系统.利用加权残值法得到了控制方程的等效积分形式和有限元离散形式,为化-力耦合现象的数值模拟奠定了理论基础.     

光纤光栅耦合模反射和透射功率的研究

从Ｍａｘｗｅｌｌ理论出发,给出最一般的耦合方程,在此基础上,通过一系列近似简化得出光纤光栅耦合模方程,在解耦模方程的过程中,推导出同方向和正反方向两种情形耦合模式光功率表达式,并进一步阐述了模式之间的光功率沿着光纤方向发生转换。     

采用非定常N—S方程的翼型颤振特性分析研究

以非定常N－S方程为主管方程,计算翼型振动的瞬时非定常气动力,并与颤振方程耦合求解,用时间推进的方法,计算了结构响应特性。经多个算例计算,研究了颤振的临界速度随马赫数的变化规律以及极限环振荡等非线性特性。计算结果与其它献计算结果吻合很好。     

一类拟抛物抛物型耦合方程的边值问题

本文研究了一类拟抛物抛物型藕合方程,给出了其弱广义解的定义,并证明了这种解的存在唯一性。在物理、化学、生物学及工程技术中经常出现耦合问题。近年来,一些文献讨论了抛物与拟抛物型的耦台问题,如〔1〕用Galerkin方法讨论了一类多维高阶拟抛物抛物型耦合方程组的边值问题。本文则是用有限差分方法,类似于〔2〕中对一般二阶抛物型方程进行的讨论,给出了一类拟抛物抛物型耦合方程边值问题广义解的存在唯一性。     

Friction factor correlation for airflow through broken rocks and its applications in mine ventilation

The Atkinson equation along with its friction factor is commonly used to estimate pressure requirement in mine ventilation. However, friction factor correlation of flow through broken rock, typically found in blasted stope, gob, rock pit or block caving rock deposits, etc., is currently unavailable. Also, it is impractical to conduct direct measurements of flow resistance in an inaccessible broken rock zone. This paper aims to develop a new friction factor correlation of flow through broken rock that can be used directly in Atkinson equation. The proposed correlation is valid for broken rocks with diameter between 0.04 and1.2 m and porosity ranging from 0.23 to 0.7.     

顺倾向层状岩质边坡溃屈破坏分析

为了解顺倾向层状岩质边坡的溃屈破坏特性,根据多层层状岩质边坡的溃屈破坏模式,并考虑静水压力和地震的影响,建立了相应的力学模型.采用特殊函数理论进行分析,得出各层岩体溃屈曲线的理论公式,对此类边坡溃屈破坏的临界坡长和破坏位置进行了求解.分析了岩石弹性模量、层间滑动面强度、岩层厚度、层面倾角等因素对此类边坡溃屈破坏临界坡长的影响.针对工程实例的分析结果与实际情况符合较好,证明了该理论的正确性.     

岩石硬化及软化特性的内时本构理论

为了描述岩石的硬化、软化、脆－延转化特性，提出一种新的确定材料函数的方法－线性插值法。基本原理：在一定假条件下，建立岩石内时本构方程及其增量形式；根据试验资料，利用内时本构方程反算出内时间的某些“时刻”的材料函数值，最后用线性插值公式来表示材料函数。用这种方法确定的材料函数可以较精确地描述试验范围内岩石的硬化、软化特性。     

两相热渗流与多孔介质耦合作用研究

基于连续介质力学及流固耦合力学的基本理论,在黑油、岩石多相热渗流理论模型的基础上,建立了非混溶饱和两相热渗流与变形多孔介质耦合作用的数学模型,对流因耦合热效应进行了讨论,将所推证数学的模型方程做进一步处理与简化,给出模型方程数值分析的数学格式,并进行了一般情形下的模拟。     

岩巷爆破围岩损伤演化方程及稳定性分析

本文以岩体微观缺陷的分布和Weibull理论为基础 ,定义了一个损伤变量。通过该损伤变量推倒的损伤演化方程 ,不仅表征了岩体的不可逆动态损伤演化过程 ,而且和微观缺陷的起裂、扩展和传播以及岩体性能的劣化建立了联系。并且 ,根据损伤理论对岩巷爆破围岩的稳定性进行了分析     

岩体微裂纹密度确定方法及应用

运用细观损伤理论的方法,建立了岩体参数与室内岩块间的关系,认为只有合理确定了裂纹密度参数,才能使细观损伤理论确定岩体参数的方法成为可能。提出了采用完整性系数法、弹性波方程法和地质调查统计法确定岩体裂纹密度的方法,分析了3种方法确定岩体裂纹密度的差异;结合统计数据,分析比较了Taylor法、广义自洽法、Taylor介质法对裂纹相互作用的考虑及确定岩体力学参数的适应性。结果表明,采用完整性系数法确定岩体裂纹密度,Taylor介质法确定岩体参数可以得到比较合理的结果。     

无充填周期性裂缝岩体的等效渗透系数（稿件编号：201600412）

为了研究无充填周期性裂缝岩体的渗流特性,建立了地下水流动分析模型,该模型假定裂缝和岩石交界面流速相等且剪应力连续。根据分析模型的边界条件,耦合Navier−Stokes方程和Brinkman-extended Darcy方程,推求出裂缝和岩石中水流的流速分布。结合线性Darcy定律,推导出无充填周期性裂缝岩体沿裂缝方向等效渗透系数的理论表达,该表达式揭示裂缝开度对等效渗透系数起控制作用。为进一步验证理论模型推求的成果,研制试验装置开展渗流试验。试验时用浇筑混凝土模拟岩石,用混凝土间缝隙模拟岩石裂缝。测得的平均渗透系数和理论计算得到的等效渗透系数在同一量级,且相差很小。试验结果验证了所推求等效渗透系数表达式的正确性和可靠性。     

围岩与衬砌复合体的粘弹性分析

本文在平面应变条件下,对粘弹性圆形巷道和衬砌的耦合问题进行分析,衬砌(粘弹或弹性的)是在巷道开挖后,或巷道形成后经过一段时间蠕变才加上的。使用积分型粘弹本构关系——Boltzmann记忆积分求出围岩和衬砌的位移,然后根据它们交界面处的连续条件,得到位移围岩和衬砌交界面上支护反力为未知量的积分方程。最后,对一些具体情况由积分方程求得支护反力,从而得到围岩和衬砌的位移和应力,并对其进行了分析。     

岩石动载损伤破坏的研究进展

自从1976年Dougill将损伤力学引入岩石材料的研究中以来,岩石动载损伤破坏的研究已成为岩石力学领域重要研究课题之一,并且在许多行业中应用。概述了岩石动载损伤破坏实验的研究、破坏特性、能量损耗、损伤破坏模型及本构方程的发展,提出了水中爆炸激波对饱和水泥试样冲击损伤的初步研究成果。     

Time effect and prediction of broken rock bulking coefficient on the base of particle discrete element method

Bulking characteristics of gangue are of great significance for the stability of goafs in mining overburden in the caving zones. In this paper, a particle discrete element method with clusters to represent gangue was adopted to explore the bulking coefficient time effect of the broken rock in the caving zone under three-dimensional triaxial compression condition. The phenomena of stress corrosion, deformation,and failure of rock blocks were simulated in the numerical model. Meanwhile, a new criterion of rock fragments damage was put forward. It was found that the broken rock has obvious viscoelastic properties. A new equation based on the Burgers creep model was proposed to predict the bulking coefficient of broken rock. A deformation characteristic parameter of the prediction equation was analyzed, which can be set as a fixed value in the mid-and long-term prediction of the bulking coefficient. There are quadratic function relationships between the deformation characteristic parameter value and Talbot gradation index, axial pressure and confining pressure.