应用灰色代数曲线模型分析初始地应力场

利用灰色代数曲线模型(GAM)建模理论对多元非线性系统的初始地应力场进行了系统分析，用有限元模型计算值拟合实际初始地应力场、研究结果表明，拟合精度满足工程要求，并经工程实例证实，计算工作由MATLAB软件编程完成。     

大体积混凝土结构应力场的粘弹塑性分析方法

根据混凝土材料强度、变形、损伤拉压显著不同的力学特性，分别在拉应变空间考虑粘弹性与损伤耦合、在压应变空间考虑粘弹塑性与损伤耦合，应用应变能等价原理建立了混凝土的粘弹塑性损伤本构模型。在粘弹塑性损伤本构模型中，混凝土的刚度退化和应变软化由正交各向异性损伤理论描述，弹塑性特性由内时理论来描述，内时理论没有屈服面，使模型的参数和方程大大减少，从而简化了非线性计算过程。考虑温度、徐变、自生体积变形、干缩变形等因素的影响，用增量一迭代法建立了大体积混凝土结构应力场的粘弹塑性有限元表达式。     

山东沂南金矿金场矿区断裂构造特征与古应力场恢复

为深入研究沂南金矿金场矿区构造特征及动力学机制,恢复该区域的古构造应力场,为矿区深部找矿及工程布设提供依据,对金场矿区马旺矿段及冶官墓矿段进行了详细的地质调查,运用赤平投影方法,恢复了矿区不同地质历史时期的构造主应力优选方位,并结合区域地质背景资料,对矿区构造特征、古构造应力场的演化系列进行了综合分析。研究表明:①矿区自中生代成矿以来至少经历了3期挤压变形,分别为白垩纪早期的近SN向挤压变形,白垩纪晚期的近EW向挤压变形及新近纪的近NE—SW向挤压变形,3期挤压应力逐渐减小,最终形成了矿区大量集中于NW、NE、NNE 3个延伸方位的剪节理或断层以及断层交汇形成的"入"字形与"人"字形的断裂构造格架;②赋存于断层带间的矿体在经历多期应力挤压变形后,其围岩稳定性较差,对后期巷道支护布设及采场设计参数优化提出了较高要求。     

渗流作用下露天煤矿边坡稳定性数值模拟研究

对露天煤矿均质边坡的渗流场及其对边坡稳定性的影响规律进行研究,根据温度场和渗流场的可比拟性,利用有限元分析软件ANSYS提供的岩土非线性弹塑性Druker-Prager模型及其前后处理程序,对边坡在渗流影响下的内部应力、位移和稳定性进行分析,采用强度折减有限元方法计算边坡的安全系数并得到边坡可能产生破坏的滑移面,这有助于滑坡治理方案的制定。     

川东北马路背须四段储层裂缝预测

根据马路背须四段现今构造特征,建立起该地区的地质模型,利用数值分析技术,模拟计算马路背须四段气藏岩体的古构造应力场和破裂接近程度系数（η）,结合岩石力学与构造地质学理论、野外裂缝观测结果以及实际生产资料,对马路背须四段裂缝发育程度、裂缝类型及产状进行综合预测,确立马路背翼部高陡带、背斜长轴及断裂带为裂缝的分布发育带,为下一步勘探部署提供依据.     

基于喷丸残余应力场的疲劳裂纹扩展数值模拟

运用有限元软件ABAQUS建立喷丸强化有限元模型,研究冲击速度、弹丸半径、弹丸材料、覆盖率对残余应力场的影响。运用疲劳分析软件Msc.Fatigue建立了疲劳裂纹扩展分析模型,将非喷丸模型和喷丸模型的应力场导入Msc.Fatigue进行疲劳裂纹的扩展分析,比较研究残余应力场对疲劳裂纹扩展的影响。喷丸强化有限元模型的模拟结果表明,适当地增加冲击速度、弹丸半径、覆盖率等喷丸参数可以明显改善残余应力场的作用效果,钢丸喷丸产生的最大残余压应力值比玻璃丸喷丸产生的大。疲劳裂纹扩展分析模型的模拟结果表明,由于喷丸残余压应力场的作用,有效地改善了材料的疲劳性能,构件的疲劳裂纹扩展寿命提高了1.3倍。     

各向同性与正交异性材料Ⅲ型界面端应力场

研究了各向同性与正交异性双材料Ⅲ型非对称界面端问题。利用复合材料断裂复变方法,根据任意角度的界面连续条件,求解一类调和方程组的边值问题,讨论了非对称情况下含奇异指数的特征方程,得到了Ⅲ型非对称凸角、凹角界面端的应力场、位移场、应力强度因子的表达式,以及斜平面角界面端应力场奇异性的变化规律。     

不同抗剪模型下高强混凝土剪力墙数值模拟分析

基于修正斜压场理论和扰动应力场模型分别对不同剪跨比的高强混凝土剪力墙拟静力试验进行数值模拟,得到相应的滞回曲线和骨架曲线。与试验数据对比,结果表明：较之于修正斜压场理论模型,基于扰动应力场模型计算的PΔ滞回曲线与试验PΔ滞回曲线吻合更好,得到的破坏形态及裂缝分布图与试验基本相同。充分说明了基于扰动应力场模型的有限元数值模型能够较好地模拟循环荷载作用下的高强混凝土剪力墙构件的滞回特性。     

沁水盆地郑庄区块构造演化与煤层气成藏

基于沁水盆地郑庄区块的构造发育特征,研究了自二叠纪煤系形成以来该区域构造应力场演化,分析了其对煤层气藏的控制作用,包括构造-埋藏史、后期成藏演化及成藏控制因素.研究表明:郑庄地区主要经历了印支期、燕山期、喜马拉雅早期和喜马拉雅晚期—现代4个期次的构造应力场演化.在构造控制下,二叠纪煤层经历了印支期和燕山中—晚期两次成烃作用,特别是燕山中、晚期煤层生气量巨大,是煤层气的主要成藏期.此后,随着地壳持续抬升剥蚀,煤层埋藏不断变浅,并发育了多组封闭性较好的节理.受南东侧的寺头断层控制,煤层埋深处于600～1 200m,为煤层气成藏以来的最浅埋藏,虽然本区二叠系煤层气的成藏时间较早,但保留的煤层气含量大,煤储层厚度大,且煤层埋藏适中.     

潮湿路基温度场、湿度场耦合作用计算模型

在路基路面冻害调查资料和一些试验数据分析结果的基础上,利用建立在连续介质混合物理论基础上的饱和／非饱和正冻土的水热延移热力学模型,进行了路基路面结构体系的温度场,湿度场,应力场的耦合分析以及设计参数研究,根据傅里叶定律和达西水分传导定律导出了路基路面结构体系温度与湿度场耦合作用的一维计算模型,将冻土区与未冻土区统一起来,利用显热容法处理了冻土复杂的相变问题,本文的研究具有基础理论应用性研究的特点,并具有较高的工程应用价值。