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基于非连续介质力学的多刀盘矩形顶管掘进性能分析 被引量:1
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作者 刘魁刚 郭易东 +1 位作者 叶新丰 李振东 《铁道标准设计》 北大核心 2024年第11期149-156,共8页
为探明多刀盘矩形顶管的掘进性能,基于非连续介质力学,运用离散元数值建模的手段,建立全尺寸的多刀盘矩形顶管掘进三维离散元模型。模型中考虑刀盘群切削、螺旋输送机排土等多种动态过程,分析刀盘组转动速度对顶管机掘进性能的影响。通... 为探明多刀盘矩形顶管的掘进性能,基于非连续介质力学,运用离散元数值建模的手段,建立全尺寸的多刀盘矩形顶管掘进三维离散元模型。模型中考虑刀盘群切削、螺旋输送机排土等多种动态过程,分析刀盘组转动速度对顶管机掘进性能的影响。通过对比分析现场实测与数值计算的刀盘扭矩值,验证了数值模型的有效性与可靠性。研究结果表明,在刀盘群的旋转切削作用下,刀盘附近渣土颗粒的流动性优于土仓内渣土颗粒的流动性,除了靠近刀盘中心区域的渣土颗粒外,其他位置渣土颗粒流动性较好。后置刀盘组的切削作用有利于渣土从土仓向螺旋输送机流动,因此后置刀盘应尽可能靠近螺旋机入口位置布置。刀盘组中两侧刀盘承受的土压力略高于中心的刀盘,且作用在中心鱼尾刀具和辐条周围区域上的压力相对较高。在砂质粉土地层中,考虑到经济与环保效益,刀盘组转速建议控制在2 rpm左右。研究成果可为类似矩形顶管掘进工程的刀盘布置与掘进参数设置提供合理的参考与借鉴。 展开更多
关键词 矩形顶管机 非连续介质力学 刀盘群 掘进性能 螺旋输送机
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裂隙网络非连续介质渗流场与温度场耦合分析研究 被引量:3
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作者 王如宾 柴军瑞 +2 位作者 徐维生 徐文彬 方涛 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期50-56,共7页
在岩体水力学研究中,一个重要问题就是岩体渗流场与温度场的耦合分析。笔者关注了国内外相关的研究,对其发展的趋势进行了展望。系统综述了裂隙岩体渗流-温度耦合的研究情况,阐明了裂隙岩体三种渗流模型的特点、适用范围及裂隙网络非连... 在岩体水力学研究中,一个重要问题就是岩体渗流场与温度场的耦合分析。笔者关注了国内外相关的研究,对其发展的趋势进行了展望。系统综述了裂隙岩体渗流-温度耦合的研究情况,阐明了裂隙岩体三种渗流模型的特点、适用范围及裂隙网络非连续介质模型的研究概况,分析了裂隙岩体渗流-温度耦合作用研究及工程应用。最后,提出基于裂隙网络非连续介质渗流温度耦合分析是目前亟待解决的课题,并指出今后需要深入研究的问题。 展开更多
关键词 渗流场 温度场 耦合分析 裂隙岩体 非连续介质
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离散单元法与港口和海岸工程中的非连续介质问题 被引量:2
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作者 别社安 姜长杰 《海洋通报》 CAS CSCD 北大核心 1999年第2期80-87,共8页
离散单元法是一种用来分析非连续介质的位移、受力和稳定性问题的数值分析方法,已在岩石力学领域中得到了广泛的应用.在港口和海岸工程中,存在许多堆石体结构的非连续介质问题,如重力式码头后方抛石体的土压力问题、在波浪荷载作用下堆... 离散单元法是一种用来分析非连续介质的位移、受力和稳定性问题的数值分析方法,已在岩石力学领域中得到了广泛的应用.在港口和海岸工程中,存在许多堆石体结构的非连续介质问题,如重力式码头后方抛石体的土压力问题、在波浪荷载作用下堆石防波堤、护岸、基床的稳定性问题等.对于这些问题采用有限元、边界元等方法进行分析时难于得到满意的结果,而离散单元法正适合于解决这些非连续介质问题.本文对离散单元法作了简要的介绍,并关于采用离散单元法求解在波浪作用下港口和海岸工程中的一些非连续介质问题以及会遇到的一些难点问题进行了探讨. 展开更多
关键词 非连续介质 堆石结构 海岸工程 港口工程 离散元
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室内火灾中非连续介质着火危险性影响因素 被引量:3
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作者 牛贵来 夏长天 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2011年第7期605-608,共4页
通过小规模火灾实验,研究火源大小、通风口尺寸、可燃物堆放高度、内衬材料等因素对室内火灾中非连续介质着火的影响,为防止室内火灾的蔓延扩大提供参考和指导。
关键词 室内火灾 非连续介质 着火时间
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高温烟气层对室内非连续介质着火的影响 被引量:3
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作者 牛贵来 刘雪源 赵洪光 《河南理工大学学报(自然科学版)》 CAS 2011年第4期396-400,共5页
室内发生火灾时,经常遇到一处首先着火,然后和火源间隔一定距离的可燃物也开始着火的现象.以木材为例,通过小规模火灾实验,测量不同环境条件下和火源间隔一定距离的木材发生着火燃烧时的烟气层温度,研究了室内火灾中高温烟气层对非连续... 室内发生火灾时,经常遇到一处首先着火,然后和火源间隔一定距离的可燃物也开始着火的现象.以木材为例,通过小规模火灾实验,测量不同环境条件下和火源间隔一定距离的木材发生着火燃烧时的烟气层温度,研究了室内火灾中高温烟气层对非连续介质着火的影响.研究表明,高温烟气层温度达到非连续介质的自燃点是其着火的必要条件,高温烟气层在非连续介质着火过程中起到了"点火源"的作用.因此,可以通过阻止烟气层温度达到非连续介质的自燃点或避免非连续介质可燃挥发份和高温烟气层相接触等措施防止室内火灾时非连续介质着火,从而防止火灾的蔓延扩大. 展开更多
关键词 室内火灾 高温烟气层 非连续介质
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基于非连续介质着火机理的轰燃判据研究
6
作者 牛贵来 唐永国 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2017年第4期440-443,共4页
基于非连续介质的着火机理将烟气层温度、可燃挥发分浓度、可燃挥发分着火高度量化,提出轰燃的判定方法。在SNHZ-01实验系统中进行小规模火灾模拟实验,验证判定方法的有效性。结果表明,室内烟气层温度达到非连续介质的自燃点且非连续介... 基于非连续介质的着火机理将烟气层温度、可燃挥发分浓度、可燃挥发分着火高度量化,提出轰燃的判定方法。在SNHZ-01实验系统中进行小规模火灾模拟实验,验证判定方法的有效性。结果表明,室内烟气层温度达到非连续介质的自燃点且非连续介质热解挥发分的着火高度达到室内烟气层的稳定高度是轰燃发生的充分必要条件,可作为轰燃的判据,和实验结果具有较好的一致性。 展开更多
关键词 室内火灾 非连续介质 可燃挥发分 量化 轰燃判据 模拟实验
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非连续介质热解挥发分对其着火的影响
7
作者 牛贵来 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2017年第1期34-36,共3页
建立非连续介质热解挥发分的运动填充模型,推导出热解挥发份的空间浓度分布函数表达式,得出非连续介质热解质量通量对其着火影响的函数关系,并用小规模燃烧实验进行验证。结果表明,室内火灾时非连续介质表面上方一定高度的某点处热解挥... 建立非连续介质热解挥发分的运动填充模型,推导出热解挥发份的空间浓度分布函数表达式,得出非连续介质热解质量通量对其着火影响的函数关系,并用小规模燃烧实验进行验证。结果表明,室内火灾时非连续介质表面上方一定高度的某点处热解挥发分的浓度与其在该点的质量通量成正比,与其在该点的流动速度成反比;室内火灾时非连续介质要着火燃烧,其热解质量通量必须达到临界值,该临界值大小与烟气层达到稳定时的高度有关。 展开更多
关键词 室内火灾 非连续介质 热解挥发分 着火
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室内火灾中非连续介质着火时间研究
8
作者 牛贵来 《科学技术与工程》 北大核心 2016年第35期321-326,共6页
室内发生火灾时,和火源间隔一定距离的可燃物即非连续介质突然发生着火燃烧的现象较为普遍,且具有较强的危害性。从非连续介质着火的原因入手,通过将着火条件进行量化,提出了非连续介质着火时间的确定方法,即:非连续介质着火时间为烟气... 室内发生火灾时,和火源间隔一定距离的可燃物即非连续介质突然发生着火燃烧的现象较为普遍,且具有较强的危害性。从非连续介质着火的原因入手,通过将着火条件进行量化,提出了非连续介质着火时间的确定方法,即:非连续介质着火时间为烟气层和处于着火浓度下限的可燃挥发份接触所需要时间与烟气层温度达到非连续介质自燃点所需要时间的最大者,并通过实验验证了该预测方法和相关计算关系式的有效性,对火灾预防和火灾风险评估具有重要的指导作用。 展开更多
关键词 室内火灾 非连续介质 着火时间
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滑坡堵江过程数值模拟研究进展
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作者 钟启明 李宇 +3 位作者 黄健 刘军 李思宇 陈旭东 《水利水电科技进展》 北大核心 2025年第5期47-55,140,共10页
鉴于我国西南高山峡谷地区滑坡堵江事件呈多发频发态势,从滑坡堵江物理过程出发,系统综述了连续介质力学方法、非连续介质力学方法及耦合方法在滑坡堵江过程数值模拟中的研究进展,重点分析了这些方法在计算精度、计算效率、适用范围等... 鉴于我国西南高山峡谷地区滑坡堵江事件呈多发频发态势,从滑坡堵江物理过程出发,系统综述了连续介质力学方法、非连续介质力学方法及耦合方法在滑坡堵江过程数值模拟中的研究进展,重点分析了这些方法在计算精度、计算效率、适用范围等方面的优势与不足,并对其在典型工程案例中的应用进行了评述。在此基础上,总结了滑坡堵江过程数值模拟当前面临的关键技术瓶颈,如高效计算、多尺度建模、参数不确定性处理和耦合稳定性问题,并提出了高性能计算平台、多尺度耦合建模、智能参数反演和不确定性量化等未来研究方向。 展开更多
关键词 滑坡堵江 数值模拟方法 连续介质力学方法 非连续介质力学方法 耦合方法
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非零井源距VSP成像方法的改进 被引量:9
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作者 王玉贵 王彦春 +2 位作者 魏修成 杨志仁 张丹莉 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2008年第6期641-644,606-607+742,共7页
非零井源距VSP成像通常采用VSPCDP转换和叠加方法。由于该方法采用射线法深度域建模,并基于层状均匀介质假设和下行波初至,故此法存在以下不足:①很难建立准确的深度域模型;②实际地层存在非均质性,模型地层划分越厚,和实际相差越大;③... 非零井源距VSP成像通常采用VSPCDP转换和叠加方法。由于该方法采用射线法深度域建模,并基于层状均匀介质假设和下行波初至,故此法存在以下不足:①很难建立准确的深度域模型;②实际地层存在非均质性,模型地层划分越厚,和实际相差越大;③仅考虑下行波初至的处理方法有可能出现上行波和实际资料传播方向不一致的情况。针对这些问题,本文对非零井源距VSP成像方法作了三点改进:①将最浅检波点以上的均匀层状介质模型改为非均匀连续介质模型;②把深度域建模改为时间域构造格架控制成像;③将单个测点的单独成像改为两个测点联合成像。改进后的非零井源距VSP成像在原理上更加合理、方法上易于实现,其工作效率和成像效果都有明显提高。 展开更多
关键词 零井源距VSP 地震成像 射线追踪法 均匀连续介质 构造格架控制成像 速度模型
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离散单元法的计算参数和求解方法选择 被引量:27
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作者 邢纪波 俞良群 +1 位作者 张瑞丰 王泳嘉 《计算力学学报》 CAS CSCD 1999年第1期47-51,共5页
本文对离散单元法的一些基本问题进行了研究,给出了刚度计算公式,提出了两种新的用于求解静态问题的自适应阻尼,并以自由落体运动为例,探讨了中心差分法、Wilsonθ法和Newmark法对离散单元法解的影响。
关键词 离散单元法 计算参数 直接积分法 非连续介质
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地铁盾构隧道管片受力分析 被引量:24
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作者 李宇杰 何平 秦东平 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第S2期131-134,共4页
盾构管片接头刚度系数一直是影响盾构管片设计计算结果正确性的直接影响因素。通过建立盾构管片及弯曲螺栓的三维非连续介质模型,以及设置合理的管片接头接触模型,消除了接头刚度系数对计算结果的影响。对盾构管片在实际荷载作用下的受... 盾构管片接头刚度系数一直是影响盾构管片设计计算结果正确性的直接影响因素。通过建立盾构管片及弯曲螺栓的三维非连续介质模型,以及设置合理的管片接头接触模型,消除了接头刚度系数对计算结果的影响。对盾构管片在实际荷载作用下的受力与变形情况进行研究。研究表明:管片拱顶与拱底接头向内侧张开,两侧拱腰接头向外侧张开。非连续介质模型中,盾构管片的分块拼装形式以及管片间连接螺栓单元的设置改变了管片环的整体刚度,管片接头附近出现了不均匀的波浪形云图。相对于惯用法模型,三维非连续介质模型的轴力值在接头处有明显突变,并且其最大正弯矩值小于惯用法模型计算结果。两种计算方法得出的最大负弯矩值相差不大,本次研究取得的成果对盾构管片设计工作有一定的参考价值。 展开更多
关键词 盾构隧道 三维非连续介质模型 变形分析 内力分析
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离散元法研究的评述 被引量:154
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作者 刘凯欣 高凌天 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2003年第4期483-490,共8页
介绍了离散元法的基本理论、计算方法及其应用的现状和最新进展.从离散元法的离散模型特点及便于甄别与其它数值计算方法的关系的角度给予离散元法一个比较宽松的定义.在此基础上阐明了离散元方法与刚体-弹簧模型(rigid body spring mod... 介绍了离散元法的基本理论、计算方法及其应用的现状和最新进展.从离散元法的离散模型特点及便于甄别与其它数值计算方法的关系的角度给予离散元法一个比较宽松的定义.在此基础上阐明了离散元方法与刚体-弹簧模型(rigid body spring model,RBSM)方法,不连续变形分析(discontinuous deformation analysis,DDA)方法,分子动力学(molecular dynamics,MD)方法,三维离散元(discrete meso-element dynamic method,DM2)方法及无网格方法(meshless method)等数值计算方法的关系,并讨论了离散元法研究中亟待解决的问题和今后的发展方向. 展开更多
关键词 离散元法 连续介质力学 非连续介质力学 刚体-弹簧模型 数值计算 有限元法 边界元法
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基于强度折减的离散单元法在岩质边坡稳定性分析中的应用 被引量:8
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作者 周先齐 徐卫亚 +1 位作者 钮新强 郑文棠 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2008年第5期107-110,114,共5页
离散元方法是一种用于非连续介质的数值计算方法,适用于岩体断层、节理、裂隙比较发育的岩质高边坡稳定性分析。强度折减法是一种在边坡稳定性分析中应用比较广泛的数值方法,其所认定的强度储备系数跟极限平衡所提出的稳定安全系数是等... 离散元方法是一种用于非连续介质的数值计算方法,适用于岩体断层、节理、裂隙比较发育的岩质高边坡稳定性分析。强度折减法是一种在边坡稳定性分析中应用比较广泛的数值方法,其所认定的强度储备系数跟极限平衡所提出的稳定安全系数是等效的。将离散元方法与强度折减准则相结合,采用两套离散网格:密网格代表节理裂隙发育的工况;稀网格近似等效为岩体经过加固后完整性得到提高的工况,对构皮滩水垫塘高边坡进行了计算,分析了自然边坡及开挖边坡的稳定性,并对支护效果进行了评价,为工程的设计施工提供了参考。 展开更多
关键词 离散元法 强度折减 非连续介质 安全系数 位移矢量差
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单裂隙水流稳定温度场理论分析 被引量:5
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作者 王如宾 柴军瑞 +2 位作者 陈兴周 丁红瑞 张超 《人民黄河》 CAS 北大核心 2006年第5期17-19,共3页
对描述单裂隙内渗流对温度分布影响机理的数学模型进行了初步探讨和分析,认为:①在假定裂隙水流为常物性、稳定二维层流、不可压牛顿型流体的前提下,得出的单裂隙水流稳定温度场表达式表明水流速度场分布与温度场没有关系,由数学模型得... 对描述单裂隙内渗流对温度分布影响机理的数学模型进行了初步探讨和分析,认为:①在假定裂隙水流为常物性、稳定二维层流、不可压牛顿型流体的前提下,得出的单裂隙水流稳定温度场表达式表明水流速度场分布与温度场没有关系,由数学模型得出的温度场可叠加到渗流场上,但不影响该渗流场,而且结果具有普遍性;②温度场中的温度是渗流场中渗流流速的函数,渗流速度变化越大,温度场的分布变化也越大;③对单裂隙水流稳定温度影响的研究,有利于裂隙水流温度场和非连续性裂隙岩体渗流与温度相互作用关系的研究;④在稳定温度场下,推导出的单裂隙水流温度不再变化时裂隙的变化长度与裂隙宽度的关系式具有一定的理论价值。 展开更多
关键词 非连续介质 渗流场 速度场 温度场 单裂隙模型
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气体吸附对煤层安全钻井液密度的影响 被引量:3
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作者 陈德飞 孟祥娟 +3 位作者 康毅力 彭永洪 周玉 秦汉 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期152-157,共6页
煤岩中割理极为发育,导致煤层非均质性极强,在煤层钻井过程中井壁极易垮塌,掩埋钻具,钻井过程中配置合理的钻井液用以保持井壁稳定具有重要的意义。现阶段主要是运用经典连续介质理论模型进行钻井过程中安全钻井液密度窗口预测,导致现... 煤岩中割理极为发育,导致煤层非均质性极强,在煤层钻井过程中井壁极易垮塌,掩埋钻具,钻井过程中配置合理的钻井液用以保持井壁稳定具有重要的意义。现阶段主要是运用经典连续介质理论模型进行钻井过程中安全钻井液密度窗口预测,导致现场实际效果较差。实际煤层不仅割理发育并且大量CH4以吸附态赋存于煤层中,将弱化煤岩力学强度,使原本就易失稳的井壁越加不稳定。因此,针对煤层为非连续介质的特殊性,基于非连续介质力学构建的离散元模型分析钻井过程中煤层井壁稳定性,并结合连续介质强度分析法在考虑气体吸附对煤岩力学强度弱化影响的情况下,用以确定煤层最佳防塌钻井液。最后,根据山西省宁武盆地的煤岩数据及现场钻井液资料,利用上述理论进行实例计算,指出研究区煤层防塌需保证钻井液密度大于1.009 g/cm3,并且需在钻井液中添加暂堵剂以提高其封堵能力。 展开更多
关键词 煤层 非连续介质 气体吸附 钻井液密度 井壁稳定
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新世纪构造地质学两大支柱理论:最大有效力矩准则与变位形分解 被引量:2
17
作者 郑亚东 张进江 张波 《地质力学学报》 CSCD 北大核心 2022年第3期319-337,共19页
传统构造地质学用摩尔-库伦准则和贝克尔的应变椭球体理念分别解释地壳中的脆性断层和塑性变形,将变形局部化的韧性剪切带形成解释为平行应变椭球体的圆切面,却无法解释变形局部化的共轭剪切带稳定夹角~110°面对应缩短方向。变形... 传统构造地质学用摩尔-库伦准则和贝克尔的应变椭球体理念分别解释地壳中的脆性断层和塑性变形,将变形局部化的韧性剪切带形成解释为平行应变椭球体的圆切面,却无法解释变形局部化的共轭剪切带稳定夹角~110°面对应缩短方向。变形局部化是独立于脆性和塑性变形外的变形领域,受最大有效力矩准则控制。20世纪末提出的变位形分解理念,摆脱连续介质力学的束缚,合理地说明广泛存在的走滑断层平行俯冲带或逆冲断层带。非均匀变形和非连续介质力学理念的建立,为地质学与力学的结合开辟了新的前景。文章试用上述两理念概略分析中国和邻区中新生代构造格局,以期引发讨论。 展开更多
关键词 最大有效力矩准则 变位形分解 均匀变形 非连续介质力学
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