基于虚拟现实结合的筑坝颗粒材料力学试验系统及方法

    公开(公告)号:CN112634321A

    公开(公告)日:2021-04-09

    申请号:CN202011132574.6

    申请日:2020-10-21

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明提供了一种基于虚拟现实结合的筑坝颗粒材料力学试验系统及方法。筑坝颗粒材料力学试验系统包括:原位力学试验数据获取部;颗粒追踪部,基于球谐转动不变量进行颗粒匹配与追踪,从而得到各颗粒的运动轨迹信息;数值模拟部,利用球谐函数重构颗粒形状特征,通过数值模拟生成与颗粒信息库中颗粒形状和尺寸对应的颗粒模型和数值样本;然后,对数值样本进行数值试验,得到数值试验数据;以及数据处理部,对原位力学试验数据获取部和颗粒追踪部的数据进行处理,得到物理实验数据表示的筑坝颗粒材料的宏细观力学特性,对数值模拟部的试验数据进行处理,得到数值实验数据表示的筑坝颗粒材料的宏细观力学特性。

    一种高堆石坝内部变形的监测方法

    公开(公告)号:CN110806192B

    公开(公告)日:2020-12-01

    申请号:CN201911143034.5

    申请日:2019-11-20

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明公开了一种高堆石坝内部变形的监测方法,具体指一种通过水平布设监测大坝表面沉降和通过竖直布设监测大坝深层位移的监测方法,这种阵列位移计的布设可以起到监测大坝水平方向上顺河向、横河向、竖直向的位移以及在竖直方向上的深层位移的效果,监测得到的数据资料比较完善。相比于以前大坝监测仪器布设方法,这种布设方法操作简单,获得数据详实,可长期免维护,适用范围广,可以用于200m级以上高坝。该测量装置布设方法的发明有利于该领域大坝位移监测的开展,有利于促进大坝位移监测基础理论方面的研究。

    低磁场核磁共振无损检测混凝土硫酸盐侵蚀损伤的方法

    公开(公告)号:CN108982568B

    公开(公告)日:2020-03-17

    申请号:CN201810617604.9

    申请日:2018-06-15

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明公开了一种利用低磁场核磁共振无损检测混凝土硫酸盐侵蚀损伤的方法,属于混凝土材料侵蚀破坏研究领域。具体是对不同腐蚀龄期的混凝土经真空饱和处理后,进行低磁场核磁共振(NMR)探测,获得混凝土孔隙中含氢流体的弛豫特征及核磁共振成像(MRI)结果。通过对弛豫特征中T2谱分布、T2谱分布积分面积的数值分析以及核磁共振成像结果得到的图像分析,综合研究混凝土初始状态及硫酸盐侵蚀过程中内部微观结构的变化,得到试件的缺陷(孔隙、裂纹)信息,包括孔隙度、孔隙结构特征及分布。基于此,实时观测混凝土试件微观结构在荷载和硫酸盐耦合作用下的侵蚀损伤积累和演化规律。

    预测原级配筑坝堆石料最小孔隙比的方法

    公开(公告)号:CN108563911B

    公开(公告)日:2020-03-10

    申请号:CN201810441710.6

    申请日:2018-05-10

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明提供一种预测原级配筑坝堆石料最小孔隙比的方法,包括:步骤1.对超径粒进行缩尺处理,将原级配堆石料缩尺为试验级配,测得试验级配下堆石料的最小孔隙比;步骤2.选取多个代表粒径,通过最小孔隙比试验得到单一粒径组的堆石料最小孔隙比与其平均粒径的函数表达式;步骤3.将连续的试验级配曲线划分为多段,建立试验级配堆石料最小孔隙比的函数表达式,并使用基于粒子迁徙的粒群算法寻找表达式中形状参数最优解;步骤4.对照试验级配建立原级配堆石料最小孔隙比的函数表达式,并将形状参数的最优解代入该函数表达式计算出原级配筑坝堆石料的最小孔隙比。本方法预测精度高,可以较为便捷和准确地预测原级配筑坝堆石料的最小孔隙比。

    监测高堆石坝变形的方法
    115.
    发明公开

    公开(公告)号:CN110806170A

    公开(公告)日:2020-02-18

    申请号:CN201911174990.X

    申请日:2019-11-26

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明涉及一种监测高堆石坝变形的方法,包括:在高堆石坝上方设置星载InSAR,利用其对大坝整体监测以获取重点监测区域;在重点监测区域布设地基SAR以及船载SAR,利用地基SAR和船载SAR对重点区域进行进一步观测,获取相关的形变信息;在高堆石坝面板下部平行于面板方向设置变形管道及在高堆石坝内部沿高度方向设置多根水平的变形管道,利用管道机器人在变形管道中来回运动巡测获取高堆石坝的大坝面板扰度以及沉降信息;高堆石坝监测预警管理云平台获取上述的形变信息后,再结合高面板堆石坝的变形规律和三维模型实时生成高堆石坝相关的变形信息图。本发明可以对高堆石坝进行全天候、由整体到局部、由低精度到高精度、由外到内的全方位变形监测。

    一种考虑岩石结构特征和矿物组成的细观数值模型生成方法

    公开(公告)号:CN110069844A

    公开(公告)日:2019-07-30

    申请号:CN201910298582.9

    申请日:2019-04-15

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明公开了一种考虑岩石结构特征和矿物组成的细观数值模型生成方法。能够考虑岩石的细观结构特征和矿物组成,建立反映岩石结构特征和矿物组成的细观数值模型,能够更加真实进行岩石力学数值模拟。本发明包括以下步骤:对岩石试样进行岩石结构特征分析得到矿物颗粒的尺寸、形态、矿物类型等信息;将不规则形状的矿物颗粒简化为一尺寸缩小的圆球,采用粒径膨胀法使颗粒发生重排列,获得一个较为密实的结构;然后提取颗粒空间位置和尺寸等信息,对颗粒集合体进行基于Voronoi图的空间区域划分;最后将得到的Voronoi多晶体结构进行有限元网格划分,并在矿物颗粒边界和颗粒内部插入无厚度界面单元,生成可反映岩石结构和岩相结构的有限元数值模型。

    一种动力作用下散粒料锚固效应物理模型试验装置及方法

    公开(公告)号:CN104266920B

    公开(公告)日:2016-08-31

    申请号:CN201410543793.1

    申请日:2014-10-15

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 一种动力作用下散粒料锚固效应物理模型试验装置及方法,便于开展相关领域的室内试验。其装置包括框架组件、动力加载组件和锚固实施组件。其优点在于:本发明提供了一进行动力作用下散粒料使用锚杆锚固开展锚固效应研究的装置,填补了该领域试验装置的空白;本发明的长方体框架结构简单、易于操作,长方体框架两侧为透明材质板便于在试验中观察试验现象;本发明有利于促进动力作用下散粒料锚固效应研究的室内试验的开展,从而对高堆石坝锚杆抗震提供一定理论依据,促进对高堆石坝锚杆抗震效应的进一步认识,推进国家规范的制定。

    堆石坝心墙水力劈裂的数值模拟方法

    公开(公告)号:CN102799713A

    公开(公告)日:2012-11-28

    申请号:CN201210213516.5

    申请日:2012-06-26

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 一种堆石坝心墙水力劈裂的数值模拟方法,包括如下步骤:(1)根据室内平面应变试验获取实际心墙土料的应力应变曲线,建立颗粒离散元双轴数值模型;(2)根据颗粒离散元双轴试验确定的细观力学参数,建立心墙骨架颗粒模型;(3)利用连续介质模型建立流体模型,并对其控制方程进行离散;(4)利用心墙骨架颗粒模型和流体模型模拟水力劈裂。本发明根据室内试验获取细观参数,模拟实际心墙土料的力学性能,施加心墙的应力边界条件以及堆石坝上游的实际水压力边界条件,进行数值模拟,从细观角度判定心墙是否发生水力劈裂。根据模拟结果,从施工或设计方面提出改进措施,避免心墙水力劈裂的发生,从而对实际工程具有指导意义。

    基于多专业模型集成的堆石坝变形分析集成方法、系统和设备

    公开(公告)号:CN118627340A

    公开(公告)日:2024-09-10

    申请号:CN202410771102.7

    申请日:2024-06-14

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明涉及计算机领域和水工结构领域,公开了基于多专业模型集成的堆石坝变形分析集成方法,包括以下步骤:S1、利用参数反演分析方法建立堆石料本构模型,还公开了基于多专业模型集成的堆石坝变形分析系统,包括:参数反演分析模块,用于建立堆石料本构模型,以及公开了基于多专业模型集成的堆石坝变形分析设备,包括:集群管理主机,其用于负责整个设备网络的资源调配和管理。通过容器化的WebSocket技术极大程度上简化了容器之间的实时数据交换和通信,并且在一个复杂的数据处理流程中,S1步骤的输出可以即时成为S2步骤的输入,S2步骤的输出可以即时成为S3步骤的输入,基于WebSocket技术的“一次通讯,持久连接”的优势降低了服务器通讯负载。

    基于贝叶斯克里金和分区优化的堆石坝变形场重构方法

    公开(公告)号:CN118504074A

    公开(公告)日:2024-08-16

    申请号:CN202410547385.7

    申请日:2024-05-06

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本申请涉及水利及岩土工程技术领域,具体公开了一种基于贝叶斯克里金和分区优化的堆石坝变形场重构方法,包括以下步骤:建立三维有限元模型;获取堆石坝初始材料参数;进行堆石料本构模型的参数反演;采用反演参数进行三维有限元模拟得到反演变形场;基于材料分区对坝体进行区域划分,获取各子域的残差数据集;对各子域残差进行分析和检验,拟合得到半方差函数;计算有限元模拟的半方差函数;建立各子域的空间模型;基于最优加权计算各子域最优权重;计算距离修正权重;利用线性加权计算估计点的变形值,得到基于贝叶斯克里金和分区优化的堆石坝重构变形场。本申请所得堆石坝变形场较基于初始参数和反演参数的有限元模拟方法的精度均有显著提高。

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