基于有限元法的油藏开发数值模拟

根据有限元单元计算叠加原理,提出了计算有限体积过程中控制体积内流量的方法,这种方法可以在一个有限元平台上开发结合有限元和有限体积的油藏数值模拟器。该方法只借鉴有限体积方法控制体积内流体流量计算的思想,而不用划分有限体积网格;每条控制体积边界流量较传统有限体积方法少算一次,从而大大减少了计算量和编程的难度,提高了油藏数值模拟的效率。     

深部软岩工程大变形力学分析设计系统

采用飞箭软件公司的有限元程序自动生成系统作为软件开发平台，进行“深部软岩工程大变形力学分析设计系统”的合作开发工作。该软件系统具有如下特色：（1）以和分解有限变形力学分析模型为主体，包括极分解力学分析模型供用户进行对比分析；（2）强调非线性大变形力学设计特色：力学对策设计、过程设计和参数设计；（3）包括多种岩土材料本构模型和工程材料单元，可以进行边坡工程、地基工程、地下洞室工程等大变形力学分析；（4）具有我国自主知识产权。目前该软件的弹性、弹塑性大变形二维计算程序和界面已经开发完成。通过对典型算例的弹性数值分析，验证大变形程序的正确性。该软件系统的问世，可为深部软岩巷道等岩体大变形力学问题提供具有分析和设计功能的数值分析软件系统。     

不同面积载荷作用下的岩石试件破裂数值模拟

目的研究岩石受拉破裂的方法,探讨岩石拉破坏数值模拟方法的应用.方法采用试验和可模拟拉张破裂的数值模拟相结合的方法,分别选取加载面积直径为5 mm、10 mm、15mm3、0 mm、40 mm5、0 mm进行实验和数值模拟.结果由传统的数值模拟方法得出加载面积越小,应力集中的部分几乎贯通于岩石试件的整个对称轴,越近似于点载荷的情况;随着加载面积的增大应力集中的区域横向扩大,纵向缩短;由考虑拉破坏的对径受压岩石破裂数值模拟方法得出随着载荷作用面积的扩大,裂纹在纵向逐渐变短,横向破裂带越来越宽,这与试验结果相吻合.结论在载荷作用面积较小时,近似于点载荷的作用,岩石破裂近似于巴西劈裂;随着载荷作用面积的增加,拉应力集中范围在纵向变短,横向变宽;裂纹开裂范围也在纵向变小,横向变大.利用裂张单元可以模拟岩石的拉破裂.     

地下厂房渗流场及其对围岩稳定的影响

本文首先提供了一个仅进行少次迭代即可确定浸润线的稳定渗流的计算方法。然后根据首部布置地下厂房的特点，分析了排水措施对渗流场的影响。最后，分析了渗流对围岩稳定的不利影响，指出渗流所产生的不均匀变形和附加应力增量是不大的，尚不足以影响围岩的稳定性。     

磷钾国际市场价预测模型研究

磷和钾都是重要的化工原料,世界上重要的生产国只有十多个。各生产国对国际市场的变化十分关注,都充分利用其变化对矿山生产能力作相应调整。对这种变化的推断准确与否,直接影响矿山投资者的经济利益。80年代初期,磷钾原料价格普遍坚挺,导致许多国家增加投资,提高矿山生产能力。80年代中期的市场疲软,则使这些投资者蒙受一定的经济损失。     

弹塑性隐式阻尼迭代法

作者给出了联立求解平衡方程、屈服条件和塑性流动方程的弱解形式, 同时提出了两种位移增量迭代算法:一是以应变增量和塑性因子为独立基本未知量的联立求解迭代算法;二是以应变增量为独立基本未知量的数值求解方法。为了避免弹塑性刚度矩阵的奇异性, 改善迭代收敛速度, 针对上述两种迭代算法本文提出了隐式阻尼迭代法, 并编写了相应脚本文件和计算流程, 并基于有限元程序自动生成系统(FEPG)生成了求解弹塑性问题的有限元源程序。最后, 通过算例验证了所提出的迭代法和计算程序的可靠性和有效性。     

矿山岩体破坏突水非达西流模型及数值求解

 为模拟突水流体瞬态流动全过程并揭示突水流体流动机制,针对矿山岩体破坏突水过程中流体的高速非达西流特征和流场动力学统一性特征,基于流体质量守恒和压力平衡原理建立耦合Darcy方程、Forchheimer方程和Navier-Stokes方程的矿山岩体破坏突水非达西流模型,将含水层水源、破碎岩体突水通道和采场巷道出口整个水流路径有机联系在统一流动场中;并基于有限元弱形式和有限体积法耦合积分方程,提出有限元和有限体积法相结合的数值计算方法,应用FEPG有限元软件编译FORTRAN源程序,模拟突水瞬态流动全过程。通过算例对比达西和非达西流结果表明,对于矿山岩体破坏突水问题采用非达西流模型计算十分必要,破碎岩体作为导水通道沟通含水层和巷道的水力联系,导水通道内高速水流的惯性作用是含水层充足的补给水量沿破碎带进入巷道形成突水的主要原因。