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岩石三维破坏数值模型及形状效应的模拟研究 被引量:28
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作者 梁正召 唐春安 +2 位作者 张娟霞 马天辉 张锐 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期699-704,共6页
应用RFPA3D分别模拟了理想光滑端部加载和限制性加载端部情况下不同形状的岩石在单轴压缩下的破坏过程。模拟结果表明,试样形状对岩石的抗压强度、变形特征以及破坏模式有很大影响。岩石试样的强度随着长宽比的增加而减小,当长宽比超过... 应用RFPA3D分别模拟了理想光滑端部加载和限制性加载端部情况下不同形状的岩石在单轴压缩下的破坏过程。模拟结果表明,试样形状对岩石的抗压强度、变形特征以及破坏模式有很大影响。岩石试样的强度随着长宽比的增加而减小,当长宽比超过2.5以后单轴压缩强度趋于稳定。理想端部下,长宽比较大的试样主要是剪切破坏模式;而长宽比较小时,主要是因为拉伸引起破坏。端部效应是引起试样拉伸破坏的一个重要因素,但是即使采用光滑端部,试样的形状效应依然存在。长宽比的逐渐增加使岩石逐渐由延性破坏向脆性破坏转变。 展开更多
关键词 非均匀性 破坏过程 三维 形状效应 端部效应
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岩石损伤破坏过程中分形与逾渗演化特征 被引量:28
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作者 梁正召 唐春安 +2 位作者 唐世斌 徐涛 左宇军 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1386-1391,共6页
通过细观非均匀单元破坏事件的累积来反映岩石宏观上的逐渐损伤,而通过分析破坏单元的三维空间位置来建立岩石破坏过程中的分形和逾渗模型,并采用RFPA3D软件来模拟不同随机分布的岩石在单轴加载条件下的破裂过程,研究岩石在逐渐损伤破... 通过细观非均匀单元破坏事件的累积来反映岩石宏观上的逐渐损伤,而通过分析破坏单元的三维空间位置来建立岩石破坏过程中的分形和逾渗模型,并采用RFPA3D软件来模拟不同随机分布的岩石在单轴加载条件下的破裂过程,研究岩石在逐渐损伤破裂过程中的微破裂的分形与逾渗演化特征。微破裂的分形和逾渗特征反映了岩石的非均匀程度,岩石损伤破裂分形维数随着均质度和单轴抗压强度的增加而变小。逾渗分析也表明,在非均匀程度较高的岩石中破坏单元分布更为弥散。当外加载荷逐渐增加时,破裂集团和分形维数都表现出逐渐增加的趋势,但外载达到临界值时,应力突然下降的同时伴随着破裂单元急剧增多、破裂集团合并减少以及微破裂、分形维数增加等突变行为。模拟结果表明,岩石破裂过程中的分形和逾渗变化的规律性并不是偶然的,不同层次(不同尺寸)的岩石材料其力学行为具有的自相似性才是问题的本质。 展开更多
关键词 分形 逾渗 非均匀性 三维数值模拟 破坏集团 突变行为
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基于未反应核模型的叠氮多孔铜合成影响因素分析 被引量:3
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作者 张蕾 张方 +4 位作者 王燕兰 姜元勇 杨利 陈建华 张蕊 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期1049-1055,共7页
针对叠氮多孔铜的气固原位合成过程中各参数之间的匹配关系问题,建立了二维稳态气固未反应核数学模型,对叠氮多孔铜原位合成过程中的晶体生长机制和动态过程进行模拟,得到了叠氮多孔铜的原位反应速率以及固体转化率与前躯体多孔铜的粒... 针对叠氮多孔铜的气固原位合成过程中各参数之间的匹配关系问题,建立了二维稳态气固未反应核数学模型,对叠氮多孔铜原位合成过程中的晶体生长机制和动态过程进行模拟,得到了叠氮多孔铜的原位反应速率以及固体转化率与前躯体多孔铜的粒径、孔隙率、装药高度以及反应时间等因素之间的关系。同时选取一组孔隙率约为80%,高度为1 mm,粒径分别为50,100,200,500 nm的前驱体多孔铜进行叠氮化铜合成实验分析。结果表明,四种不同条件下的试验数据与模拟仿真数据的产物成分比变化趋势一致,且最大偏差仅为2.1%。 展开更多
关键词 气固反应 叠氮多孔铜 微元体动力学 原位反应 未反应核模型
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岩石紧凑拉伸断裂过程及其尺寸效应的三维数值模拟 被引量:2
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作者 梁正召 唐春安 +3 位作者 唐世斌 张永彬 于庆磊 张娟霞 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期334-340,共7页
采用最近开发的三维岩石破裂过程分析软件RFPA3D模拟单边裂纹紧凑拉伸断裂过程。试验中五个不同尺寸的岩样具有相同的力学性质参数分布,模拟结果得到了裂纹扩展中的应力场、位移场和声发射的空间分布以及单边裂纹扩展贯通的过程。单边... 采用最近开发的三维岩石破裂过程分析软件RFPA3D模拟单边裂纹紧凑拉伸断裂过程。试验中五个不同尺寸的岩样具有相同的力学性质参数分布,模拟结果得到了裂纹扩展中的应力场、位移场和声发射的空间分布以及单边裂纹扩展贯通的过程。单边裂纹拉伸断裂的路径是一个复杂的空间三维曲面,三维裂纹比二维裂纹更为复杂。分析了岩石试样的峰值强度和试样尺寸之间的关系。随着岩样尺寸的增加,峰值强度逐渐减小,并且延性破坏特征更加明显,模拟结果满足岩石的尺寸效应规律。最后模拟了三组不同均匀性的试样拉伸破坏过程,结果表明细观上的非均匀性对岩石尺寸效应有很大影响,随着非均匀性的增加,岩石宏观强度随之提高,即使在均匀材料中一样存在尺寸效应。 展开更多
关键词 非均匀性 拉伸断裂 尺寸效应 三维破裂 数值模拟 并行计算
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填充床中气体流动与气固反应的相互作用 被引量:4
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作者 姜元勇 徐曾和 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期2091-2098,共8页
对界面化学反应和粒内扩散联合控制的气固反应,考虑到反应造成的混合气体质量和密度的变化,研究了填充床中等温条件下的快速气固反应和气体运动的相互作用,建立了相应的数学模型.数值分析表明,按耦合分析和非耦合分析得到的混合气体速... 对界面化学反应和粒内扩散联合控制的气固反应,考虑到反应造成的混合气体质量和密度的变化,研究了填充床中等温条件下的快速气固反应和气体运动的相互作用,建立了相应的数学模型.数值分析表明,按耦合分析和非耦合分析得到的混合气体速度完全不同;忽略反应造成的混合气体密度变化,相当于增加一个额外的源项或汇项,因此当反应气体与惰性气体摩尔质量相差较大时,不能忽略反应造成的混合气体密度变化;按耦合分析和非耦合分析得到的浓度场也有很大差别,反应气体浓度波(物质波)阵面的差别也很大;化学反应明显地阻滞反应气体浓度波的推进;当平均压力降和其他条件相同时,反应器越长波阵面推进的量纲1距离越短;反应活跃区的发展对速度场的影响极大. 展开更多
关键词 填充床 快速气固反应 可压缩流动 浓度波阵面 流动与反应的耦合
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多相气体对流扩散与气固反应问题的解析解
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作者 徐曾和 李明春 田彦文 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第2期208-212,共5页
研究填充床中的气固反应aA(g)+bB(s)=cC(g)+dD(s).建立了反应气体A、产物气体C的对流反应扩散方程,并求出解析解.研究表明,颗粒半径对气体浓度和反应转化有着重要的影响,这种影响可以用Thiele数来估计;对流对反应气体和气体产物有不同... 研究填充床中的气固反应aA(g)+bB(s)=cC(g)+dD(s).建立了反应气体A、产物气体C的对流反应扩散方程,并求出解析解.研究表明,颗粒半径对气体浓度和反应转化有着重要的影响,这种影响可以用Thiele数来估计;对流对反应气体和气体产物有不同的影响,但对流的本质不变.由于Thiele数与反应器长度的平方成正比,Peclet数与反应器长度的一次方成正比,因此反应器长度也是影响反应转化的重要因素;对气体浓度的分布,化学反应的作用比对流大. 展开更多
关键词 多相气体气固反应 对流反应扩散 解析解 Thiele数 Peclet数
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