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工程岩体物理模型中结构面预制方法的综述与展望
1
作者 苏占东 李昆泽 +6 位作者 孙进忠 刘晓丽 李小瑞 牛耀 曾扬农 李梦园 王鸷文 《地质论评》 北大核心 2025年第5期1716-1732,共17页
在岩体中,结构面的存在会弱化岩体的力学性能,使其在受到扰动时更容易发生失稳破坏。对于工程岩体稳定性的研究,还原自然岩体结构、体现原位岩体本质特征至关重要。物理模拟实验因可控性强、成本较低、结果连续性好、可模拟复杂工况等... 在岩体中,结构面的存在会弱化岩体的力学性能,使其在受到扰动时更容易发生失稳破坏。对于工程岩体稳定性的研究,还原自然岩体结构、体现原位岩体本质特征至关重要。物理模拟实验因可控性强、成本较低、结果连续性好、可模拟复杂工况等优势被广泛应用于含结构面的工程岩体研究中。因此笔者等主要对目前工程岩体物理模拟实验中结构面预制方法进行总结,分析各方法的优缺点以及适用的工程背景,为进行含结构面工程岩体的物理模拟实验提供思路。笔者等主要对平直无填充型结构面、粗糙起伏无填充型结构面和有填充型软弱结构面这三类工程岩体中常见结构面的预制方法进行了总结和介绍,根据预制结构面岩体的不同将方法分类为适用于天然岩石的传统方法和适用于类岩石的创新方法,传统方法工艺成熟,目前仍受到众多学者的青睐。创新方法可以根据实验条件进行灵活调整,以适应不同的研究需求,从而衍生出更多的技术路径,具备持续演进的潜力。在进行方法选择时,要结合相应工程背景以及场地特征来进行选择,确保试验结果的可参考性。创新方法中的3D打印技术在模拟复杂结构面岩体中具有很强优势,但目前3D打印制得的试件受制于打印材料的限制,在力学性质上和真实岩石仍有一定差距,这是在未来需要突破的技术点。 展开更多
关键词 工程岩体 物理模型实验 结构面 预制方法
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隧道含水构造直流电阻率法超前探测研究 被引量：52
2
作者 刘斌 李术才 +1 位作者 李树忱 钟世航 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期3093-3101,共9页
含导水构造和岩溶裂隙水的探查是亟需研究和解决的关键问题。直流电阻率法以其对低阻体反映敏感、分辨率高等优点被引入到隧道掌子面前方含水构造的预报工作中。首先,推导出了无限全空间中球体含水构造直流电法超前探测的解析解公式,并... 含导水构造和岩溶裂隙水的探查是亟需研究和解决的关键问题。直流电阻率法以其对低阻体反映敏感、分辨率高等优点被引入到隧道掌子面前方含水构造的预报工作中。首先,推导出了无限全空间中球体含水构造直流电法超前探测的解析解公式,并在利用有限元数值方法进行正演分析的基础上,借助"比较法"将含隧道腔体的三维空间中超前探测视电阻率数据转换为无限全空间中的数据,并探讨了由MN电极附近电阻率不均匀所造成的干扰以及识别和去除这种干扰的方法。然后,设计了基于全空间球体含水构造超前探测解析公式的阻尼最小二乘反演方法,对隧道中多组球体含水构造模型进行了较为成功的反演。另外,探讨了其他形状的有限体积的含水构造超前探测异常规律,提出了"等效球体"的概念,亦在全空间球体含水构造超前探测解析公式的基础上设计了快速反演方法。最后,利用物理模型试验验证了有限元数值正演方法和阻尼最小二乘反演技术的可行性和有效性,为实际工程中含水构造的直流电法超前预报奠定了基础。 展开更多
关键词 超前地质预报 含水构造 直流电阻率法 正演模拟 反演 阻尼最小二乘法 物理模型试验
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隧道含水构造电阻率法超前探测正演模拟与应用 被引量：12
3
作者 刘斌 李术才 +4 位作者 李树忱 聂利超 钟世航 宋杰 刘征宇 《吉林大学学报（地球科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期246-253,共8页
针对直流电阻率法超前探测研究中理论研究落后于工程实践的现状和探查效果较差的问题,对隧道直流电阻率法超前探测进行了系统的正演研究。首先,利用有限单元法数值手段对含水断层等多种典型含水构造的超前探测进行了正演,得到了典型含... 针对直流电阻率法超前探测研究中理论研究落后于工程实践的现状和探查效果较差的问题,对隧道直流电阻率法超前探测进行了系统的正演研究。首先,利用有限单元法数值手段对含水断层等多种典型含水构造的超前探测进行了正演,得到了典型含水构造超前探测的异常响应特征,提出了干扰识别与去除这一关键技术,形成了掌子面前方有用信息提取的有效途径,为隧道含水构造的超前探测奠定了理论基础。其次,研制了隧道含水构造超前探测物理模型试验装置和相似材料并开展了物理模型试验,在实验室尺度下对直流电阻率法超前探测这一新型测量方式进行了有益的探索,验证了该方法用于含水构造探测的有效性。最后,结合实际工程进行了超前地质预报实践,实现了对含水构造的定性判断。应用效果表明,直流电阻率法超前探测研究为现场应用提供了指导和参考,并为含水构造的三维反演成像与定位奠定了基础。 展开更多
关键词 隧道工程 含水地质构造 超前地质预报 直流电阻率法 正演模拟 物理模型试验 工程应用
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玻璃结构的研究方法 被引量：8
4
作者 李红生 杨伟超 +2 位作者 张明熹 沈毅 李锋锋 《中国陶瓷》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期1-5,共5页
玻璃结构是为了更好地了解玻璃材料的性能及行为的一个基本问题。玻璃结构可以表示为由各种类型的配位体和它们彼此之间通过连接而形成的玻璃网络体。综述了玻璃的经典结构理论,重点介绍了玻璃的物理性能(热膨胀性能、密度、玻璃转化温... 玻璃结构是为了更好地了解玻璃材料的性能及行为的一个基本问题。玻璃结构可以表示为由各种类型的配位体和它们彼此之间通过连接而形成的玻璃网络体。综述了玻璃的经典结构理论,重点介绍了玻璃的物理性能(热膨胀性能、密度、玻璃转化温度和软化温度、玻璃的化学稳定性)在玻璃结构研究中的应用和概述如何使用现代测试手段(核磁共振、X射线吸收精细结构谱、红外-拉曼光谱、X光电子能谱、X射线衍射分析)获取玻璃结构的参数。 展开更多
关键词 玻璃结构 现代测试方法 物理方法
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隧道激发极化法超前探测快速反演研究 被引量：13
5
作者 聂利超 李术才 +2 位作者 刘斌 李树忱 钟世航 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期222-229,共8页
突(涌)水地质灾害是制约隧道等地下工程建设的瓶颈问题之一,掌子面前方存在多个含水构造的情况普遍存在,对隧道前方多个含水构造的超前探测是亟待解决的难题,基于激发极化法中极化率参数对水体响应敏感的特点,将其引入到隧道前方含水体... 突(涌)水地质灾害是制约隧道等地下工程建设的瓶颈问题之一,掌子面前方存在多个含水构造的情况普遍存在,对隧道前方多个含水构造的超前探测是亟待解决的难题,基于激发极化法中极化率参数对水体响应敏感的特点,将其引入到隧道前方含水体超前探测研究工作中,从正演理论、反演解释、物理模拟和现场应用等方面入手对激发极化超前预报技术进行了较为深入的研究。首先,推导了隧道掌子面前方多个含水构造激发极化法超前探测的理论解公式,采用等效电阻率法计算视极化率观测数据,为激发极化法超前探测快速反演奠定了基础。其次,基于隧道前方多个含水构造的理论解,提出了利用两个阻尼系数控制步长和搜索方向的思路,解决了传统马奎特方法仅依靠一个阻尼系数很难有效同时控制两个变化因素的矛盾;提出了一种改进的马奎特快速反演方法,同时对视电阻率和激发极化数据进行反演,使之对初始模型参数依赖较小,收敛速度较快,精度较高,并对隧道前方存在多个含水构造模型进行了较为成功的反演。最后,物理模型试验和现场实际应用表明,激发极化法超前探测快速反演方法是行之有效的,为解决隧道多个含水构造超前探测这一难题提供了可行的途径。 展开更多
关键词 隧道工程 含水构造 超前探测 激发极化法 阻尼最小二乘法 快速反演 物理模型试验
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结构物理参数时域识别的振动台试验研究 被引量：1
6
作者 王祥建 崔杰 《地震研究》 CSCD 北大核心 2016年第1期114-119,181,共6页
在输入未知条件下,为了识别非线性参数系统,并消除噪声异常点的影响,引入修正Levenberg-Marquardt法和矩形窗法,建立SVD-mLM法,改进了复合反演算法。为了验证改进算法,设计一个五层单跨钢框架模型进行振动台试验,测试获得含有真实噪声... 在输入未知条件下,为了识别非线性参数系统,并消除噪声异常点的影响,引入修正Levenberg-Marquardt法和矩形窗法,建立SVD-mLM法,改进了复合反演算法。为了验证改进算法,设计一个五层单跨钢框架模型进行振动台试验,测试获得含有真实噪声的动力响应,采用改进的复合反演算法,研究了结构物理参数时域识别和输入反演问题。振动台试验研究表明结构物理参数识别和输入反演结果是可信的,验证了SVD-mLM法、矩形窗法和改进的复合反演算法在识别结构物理参数和反演输入时的可行性和有效性。 展开更多
关键词 振动台试验 结构物理参数识别 地震动反演 复合反演算法 非线性参数系统
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基于贝叶斯理论嵌套抽样的结构物理参数识别研究 被引量：3
7
作者 王坤阳 公茂盛 左占宣 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第7期74-80,共7页
基于贝叶斯估计的结构物理参数识别中,传统马尔可夫蒙特卡洛抽样(MCMC)在解决高维密度函数问题时往往存在抽样效率低、不收敛等问题。采用嵌套抽样方法代替传统的马尔可夫蒙特卡洛抽样,解决了结构物理参数识别中高维后验联合概率密度函... 基于贝叶斯估计的结构物理参数识别中,传统马尔可夫蒙特卡洛抽样(MCMC)在解决高维密度函数问题时往往存在抽样效率低、不收敛等问题。采用嵌套抽样方法代替传统的马尔可夫蒙特卡洛抽样,解决了结构物理参数识别中高维后验联合概率密度函数问题。首先从结构加速度时程响应时程出发,建立了后验联合概率密度函数,然后重新定义了结构参数先验分布与似然函数,实现了基于嵌套抽样的结构物理参数识别。采用该方法分别对10层剪切结构数值模型与3层RC框架结构振动台试验模型进行识别,得到了结构刚度及阻尼比等参数,并与试验现象进行了对比。结果表明,该方法可以解决贝叶斯公式高维后验联合概率密度函数问题,且能高效识别结构物理参数,同时也验证了该方法在真实结构物理参数识别与结构损伤识别中的适用性与可靠性。 展开更多
关键词 结构物理参数识别 贝叶斯估计 嵌套抽样 振动台试验 结构损伤识别
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特殊螺纹接头密封结构比对分析 被引量：51
8
作者 王建东 冯耀荣 +2 位作者 林凯 秦长毅 宋延鹏 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期126-130,共5页
油套管特殊螺纹密封结构形式是影响密封性能的关键因素之一。采用有限元分析方法对比两种不同的主密封结构形式——锥面/锥面和弧面/锥面在上扣、拉伸、弯曲及内压加拉伸载荷条件下的接触压力、接触长度及沿主密封面泄漏穿透长度的变化... 油套管特殊螺纹密封结构形式是影响密封性能的关键因素之一。采用有限元分析方法对比两种不同的主密封结构形式——锥面/锥面和弧面/锥面在上扣、拉伸、弯曲及内压加拉伸载荷条件下的接触压力、接触长度及沿主密封面泄漏穿透长度的变化,得到不同型面组合的密封能力随载荷的变化规律。得出新的密封准则为:密封接触表面之间的有效接触长度大于0.5mm,接触压力最大与最小值之差是内压的5.8倍以上,在有效接触压力及长度范围内接触表面塑性应变控制在材料屈服点应变范围内,可使密封结构达到抗黏扣和消除密封间隙的目的。实物试验结果与数值模拟吻合较好,表明建立的模型正确,采用的方法合理;有限元模拟结果显示拉伸载荷对密封性能的影响显著高于弯曲载荷的。 展开更多
关键词 接触压力 接触长度 密封结构 有限元方法 实物试验
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采场结构参数与放矿方式的相似物理试验优化研究 被引量：14
9
作者 郑志杰 黄丹 +1 位作者 董凯程 王志修 《中国矿业》 北大核心 2020年第9期104-109,共6页
基于单漏斗放矿试验,对放出椭球体形态发展趋势进行了分析,确定最终放出椭球体轴偏角、偏心率等核心指标。基于立体放矿模型,对比无贫化与低贫化两种放矿方式下回贫差指标,对放矿方式进行了优选。在物理试验结果基础上,采用相似物理试... 基于单漏斗放矿试验,对放出椭球体形态发展趋势进行了分析,确定最终放出椭球体轴偏角、偏心率等核心指标。基于立体放矿模型,对比无贫化与低贫化两种放矿方式下回贫差指标,对放矿方式进行了优选。在物理试验结果基础上,采用相似物理试验法、经验类比法、理论分析法相结合的方法,对大间距椭球体排列形式下的采场结构参数进行优化,确定20 m分段高度下的进路间距、崩矿步距、放矿步距、放矿方式等关键参数与工艺。采场结构参数优化的过程与结果,可以为同类工艺矿山参数设计提供技术参考。 展开更多
关键词 无底柱分段崩落法 相似物理试验 采场结构参数 放矿方式
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柱塞式串联制动主缸仿真及试验研究
10
作者 蒋帅 郝占武 +1 位作者 张建斌 隋清海 《汽车技术》 CSCD 北大核心 2019年第12期47-52,共6页
为支持制动主缸方案设计和制动系统选型,描述了目前轿车上使用的柱塞式串联制动主缸的内部结构、工作原理和性能优势,基于AMESim建立了某款柱塞式串联制动主缸的详细物理结构模型,模型中考虑了阀特性、弹簧刚度、摩擦力、间隙和静压源... 为支持制动主缸方案设计和制动系统选型,描述了目前轿车上使用的柱塞式串联制动主缸的内部结构、工作原理和性能优势,基于AMESim建立了某款柱塞式串联制动主缸的详细物理结构模型,模型中考虑了阀特性、弹簧刚度、摩擦力、间隙和静压源等影响因素,通过与台架试验结果进行对比,验证了模型的有效性。对主缸建压特性、两腔压力差及空行程进行敏感度分析,提出了制动主缸设计要求。 展开更多
关键词 柱塞式串联制动主缸 物理结构 动力学建模 台架试验 敏感度分析
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