基于孔隙密度流的岩土体离散元流固耦合数值模拟方法

    公开(公告)号:CN110263362A

    公开(公告)日:2019-09-20

    申请号:CN201910337085.5

    申请日:2019-04-25

    Abstract: 本发明公开了一种基于孔隙密度流的岩土体离散元流固耦合数值模拟方法,包括生成固体颗粒随机堆积模型、剖分识别孔隙网络、孔隙渗流方程建立、孔隙流体及相邻固体颗粒对固体的作用、固体位移对孔隙流体的作用、更新孔隙渗流参数,重复以上步骤直至固体颗粒平衡及孔隙流体渗流稳定,本发明极大地减小了计算量,并建立孔隙流体状态方程,通过密度天然地将温度场与渗流场耦合起来,类比宏观达西定律建立细观渗流方程实现孔隙渗流计算,基于孔隙尺度能高效地模拟较为复杂的宏观现象。

    一种岩石孔隙和颗粒系统的计算机数字图像识别方法

    公开(公告)号:CN105160685A

    公开(公告)日:2015-12-16

    申请号:CN201510670728.X

    申请日:2015-10-16

    CPC classification number: G06T7/0004 G06T2207/10061 G06T2207/20156

    Abstract: 本发明公开了一种岩石孔隙和颗粒系统的计算机数字图像识别方法。其步骤和特点包括:(1)基于图像中各部分颜色在RGB颜色空间中的距离和多个标准颜色来区分孔隙与颗粒,实现自动图像二值化。(2)通过种子算法识别图像中的黑色杂点区块,根据每个区块的面积,来区分出黑色杂点并归并到周围区块中或去除,并去除所有白色杂点。(3)通过改进的种子算法,能封闭特定直径的孔喉,实现孔隙的自动分割和识别,包括对图像做腐蚀运算,以清除孔隙间的细小连接,然后识别出种子孔隙,再将剩余像素归并到种子孔隙上,得到完整的孔隙。(4)通过手动操作来分割不同颗粒,并应用改进的种子算法进一步识别出各个颗粒,将这些不同区块的像素被记录下来,以计算区块各类的几何参数。

    光纤应变三维模拟实验台

    公开(公告)号:CN1595056A

    公开(公告)日:2005-03-16

    申请号:CN200410041124.0

    申请日:2004-06-30

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 光纤应变三维模拟实验台,包括分立的二至三块平板,其中一块平板固定,另外每块平板至少设在一旋转驱动件,即手动或电动摇柄,驱动旋转驱动件时使平板移动或滑动,或在滑槽或滑板上运动,光纤固定在平板上,通过将平板的三维运动方向的设置,实验台上设有位移测量仪表和布里渊散射光时域反射测量仪,使测量信号与光纤变形位移相对应,以检验分布式光纤传感系统对结构局部变形监测的灵敏性和准确性。本发明实验台以此探索传感光纤的铺设方法和分布式光纤传感器的研制,为分布式光纤传感技术应用于工程实践提供必要的实验依据。

    基于GPU矩阵的离散元流固耦合数值模拟方法及系统

    公开(公告)号:CN111507024A

    公开(公告)日:2020-08-07

    申请号:CN202010503940.8

    申请日:2020-06-05

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于GPU矩阵的离散元流固耦合数值模拟方法及系统,包括建立孔隙网络模型。建立流体单元运移模型:孔隙内的流体单元通过颗粒单元之间的孔喉相连接,其渗透服从达西定律,其流量由岩土体性质、孔喉直径等确定,水压与温度以及密度有着一个函数关系式。流体固体耦合作用:孔隙水压力作用于颗粒上,而颗粒运动又改变孔隙的体积,从而实现流固耦合作用。本发明可实现大规模流固耦合系统的动态模拟,显著提高了离散元流固耦合数值模拟的计算速度以及计算数量。

    基于完全矩阵计算的离散元邻居搜索及求解方法和系统

    公开(公告)号:CN110781448A

    公开(公告)日:2020-02-11

    申请号:CN201911066584.1

    申请日:2019-11-04

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于完全矩阵计算的离散元邻居搜索及求解方法和系统,将空间划分为正交网格元胞;通过完全矩阵运算,基于网格元胞的邻域元胞建立初步接触搜索矩阵,并通过距离判别筛选接触信息及虚单元填充方法,得到接触搜索的邻居矩阵表示;基于邻居矩阵及相应布尔矩阵实现离散元程序的求解计算。本发明摒弃了循环语句结构,实现了离散元邻居搜索与求解计算的纯矩阵运算,进而通过GPU并行加速技术大幅提高三维离散元计算效率。

    分布式光纤大变形测量传感器

    公开(公告)号:CN101625230B

    公开(公告)日:2010-10-06

    申请号:CN200910032860.2

    申请日:2009-06-01

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 分布式光纤大变形测量传感器,将应变传感光纤植入到大变形测量的弹簧中,尤其是植入或固定在与所述弹簧连动的弹簧簧杆上,大变形测量的弹簧的一端与弹簧簧杆固定,使弹簧发生伸缩变形时,弹簧变形量对应于弹簧簧杆变形量并与应变传感光纤应变量有对应关系,通过测量光纤应变即可得到弹簧变形量,实现弹簧的大变形向光纤的小应变的转化;所述应变传感光纤是连接布里渊背向散射光功率的测量仪的光纤。本发明传感器具有大量程且量程可变、稳定可靠、耐腐蚀、温度自补偿、可实现多个串联、易于工业生产和安装方便等特点。

    分布式光纤大变形测量传感器

    公开(公告)号:CN101625230A

    公开(公告)日:2010-01-13

    申请号:CN200910032860.2

    申请日:2009-06-01

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 分布式光纤大变形测量传感器,将应变传感光纤植入到大变形测量的弹簧中,尤其是植入或固定在与所述弹簧连动的弹簧簧杆上,大变形测量的弹簧的一端与弹簧簧杆固定,使弹簧发生伸缩变形时,弹簧变形量对应于弹簧簧杆变形量并与应变传感光纤应变量有对应关系,通过测量光纤应变即可得到弹簧变形量,实现弹簧的大变形向光纤的小应变的转化;所述应变传感光纤是连接布里渊背向散射光功率的测量仪的光纤。本发明传感器具有大量程且量程可变、稳定可靠、耐腐蚀、温度自补偿、可实现多个串联、易于工业生产和安装方便等特点。

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