岩石渗流应力耦合过程中渗透率与孔隙率关系的确定方法

    公开(公告)号:CN110361312B

    公开(公告)日:2020-07-14

    申请号:CN201910602768.9

    申请日:2019-07-05

    Applicant: 河海大学

    Abstract: 本发明公开一种岩石渗流应力耦合过程中渗透率与孔隙率关系的确定方法,包括如下步骤:(1)选取岩样,测试其初始孔隙率;(2)将岩样置于岩石三轴流变试验装置中,施加围压和渗压,测试其初始渗透率;(3)对岩样施加轴向载荷,开展岩石三轴渗流应力耦合实验,直至岩样破坏,记录实验过程中岩样的参数变化;(4)计算渗透率及体积应变,获得渗透率与体积应变的关系曲线;(5)计算岩样的孔隙率变化;(6)建立渗流应力耦合过程中渗流率与孔隙率的关系。该方法从岩石体积应变出发,获得孔隙率的演化规律,进而将岩石渗流应力耦合过程中渗流场和应力场连接起来,对于岩石渗流应力耦合机理的认识、渗流应力耦合模型的建立具有参考价值。

    基于粒子群优化和蒙特卡罗模拟的滑坡有限元区间分析法

    公开(公告)号:CN111914444B

    公开(公告)日:2023-05-26

    申请号:CN202010608487.7

    申请日:2020-06-30

    Applicant: 河海大学

    Abstract: 本发明公开了基于粒子群优化和蒙特卡罗模拟的滑坡有限元区间分析法,包括如下步骤:(1)确定滑坡有限元区间分析所需的不确定性岩土体参数及其区间范围,作为粒子群优化算法的搜索变量和搜索空间;(2)根据安全系数计算公式确定算法的适应度函数;(3)采用蒙特卡罗方法计算安全系数区间;(4)初次迭代,将初始岩土体参数代入有限元计算适应度值,判断初次迭代步种群历史最优位置和粒子历史最优位置;(5)再次迭代,判断初次迭代步至当前迭代步种群历史最优位置和粒子历史最优位置;(6)重复步骤(5)直至算法达到终止准则。该方法可获得精确安全系数区间,有效避免区间扩张,同时避免局部收敛。

    一种柱状节理类岩石材料试样的制备方法

    公开(公告)号:CN108372571A

    公开(公告)日:2018-08-07

    申请号:CN201810135112.6

    申请日:2018-02-09

    Applicant: 河海大学

    CPC classification number: B28B1/001 B28B15/00 B33Y10/00 G01N1/28

    Abstract: 本发明公开了一种柱状节理类岩石材料试样的制备方法,包括如下步骤,一、构建柱状节理试样的模型,通过Voronoi算法生成二维柱状节理图形,将二维Voronoi图按一定倾角拉伸,重构处岩体柱状节理形态,并对每一个面进行拉伸形成实体;二、应用3D打印柱状节理模型,采用水溶性材料对岩体节理模型进行3D打印,作为类岩石材料的节理;三、将3D打印的岩体节理模型放到模具中,并向模具内注入水泥砂浆,填满人工节理之间的空隙;经过后期养护、拆模、打磨,生成柱状节理类岩石材料标准试样。本发明提供的柱状节理类岩石材料试样的制备方法,制备出的试样可以较好地反映柱状节理岩体各项异性的力学特征;且具有制备工艺简单、生产效率高、环保且节省资源等优点。

    一种基于GPU加速的随机场生成方法

    公开(公告)号:CN114417596A

    公开(公告)日:2022-04-29

    申请号:CN202210042350.9

    申请日:2022-01-14

    Applicant: 河海大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于GPU加速的随机场生成方法,涉及随机场模型生成相关技术领域,具体步骤为:根据工况信息,构建预设模型;对预设模型进行处理,获取预设模型的基础信息,生成相关矩阵;将相关矩阵导入GPU进行矩阵分解,并与随机矩阵相乘,生成随机场矩阵;将随机场矩阵赋值到预设模型,生成随机场赋值模型;本发明通过单元模型中点坐标建立随机场矩阵,非常方便地描述岩土的空间变异性;通过GPU加速技术大大提高运算速度,以维持在模型结构复杂的工况下随机场赋值的高效性,为边坡的稳定性分析提供了技术支持。

    基于粒子群优化和蒙特卡罗模拟的滑坡有限元区间分析法

    公开(公告)号:CN111914444A

    公开(公告)日:2020-11-10

    申请号:CN202010608487.7

    申请日:2020-06-30

    Applicant: 河海大学

    Abstract: 本发明公开了基于粒子群优化和蒙特卡罗模拟的滑坡有限元区间分析法,包括如下步骤:(1)确定滑坡有限元区间分析所需的不确定性岩土体参数及其区间范围,作为粒子群优化算法的搜索变量和搜索空间;(2)根据安全系数计算公式确定算法的适应度函数;(3)采用蒙特卡罗方法计算安全系数区间;(4)初次迭代,将初始岩土体参数代入有限元计算适应度值,判断初次迭代步种群历史最优位置和粒子历史最优位置;(5)再次迭代,判断初次迭代步至当前迭代步种群历史最优位置和粒子历史最优位置;(6)重复步骤(5)直至算法达到终止准则。该方法可获得精确安全系数区间,有效避免区间扩张,同时避免局部收敛。

    基于非达西定律的岩石渐进破坏过程渗流特征模拟方法

    公开(公告)号:CN111753414A

    公开(公告)日:2020-10-09

    申请号:CN202010546917.7

    申请日:2020-06-16

    Applicant: 河海大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于非达西定律的岩石渐进破坏过程渗流特征模拟方法,步骤如下:建立相互对应的颗粒模型和连续介质模型;对连续介质模型中的渗流模块进行二次开发,使之反映非达西渗流特征;在连续介质模型中计算岩石在不同破坏阶段的非达西渗流特征并将各网格的孔隙水压力导入颗粒模型;在颗粒模型中计算岩石的细观破坏情况对连续介质模型中的渗透率进行更新;重复渗流特征计算-孔隙水压力导入-颗粒模型变形计算-渗透率更新的过程至颗粒模型破坏。通过这种宏细观双向耦合交替计算,最终获得岩石渐进破坏过程中的非达西渗流特征。该方法考虑了岩石渐进破坏过程中裂隙发育引起的局部渗透率改变,能够准确反映岩石渐进破坏过程中的渗流特性。

    一种复杂渗流应力耦合加载路径的试验方法

    公开(公告)号:CN111707531A

    公开(公告)日:2020-09-25

    申请号:CN202010564393.4

    申请日:2020-06-19

    Applicant: 河海大学

    Abstract: 本发明公开了岩石工程技术领域的一种复杂渗流应力耦合加载路径的试验方法,包括:对岩石试样进行饱和试验,使岩石试样处于饱和状态;对处于饱和状态的岩石试样,开展复杂渗流应力耦合加载路径的三轴瞬时试验和蠕变试验,并采用稳态法进行渗透率测试,获得加载全过程应力应变曲线、轴向应变-渗透率演化曲线。本发明能够根据试验结果研究地下岩体在复杂应力路径下的短长期渗流应力耦合特性,揭示地下岩石工程的渗流-应力耦合作用和渗透演化机理,试验结果更接近真实值。

    基于非达西定律的岩石渐进破坏过程渗流特征模拟方法

    公开(公告)号:CN111753414B

    公开(公告)日:2023-03-24

    申请号:CN202010546917.7

    申请日:2020-06-16

    Applicant: 河海大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于非达西定律的岩石渐进破坏过程渗流特征模拟方法,步骤如下:建立相互对应的颗粒模型和连续介质模型;对连续介质模型中的渗流模块进行二次开发,使之反映非达西渗流特征;在连续介质模型中计算岩石在不同破坏阶段的非达西渗流特征并将各网格的孔隙水压力导入颗粒模型;在颗粒模型中计算岩石的细观破坏情况对连续介质模型中的渗透率进行更新;重复渗流特征计算‑孔隙水压力导入‑颗粒模型变形计算‑渗透率更新的过程至颗粒模型破坏。通过这种宏细观双向耦合交替计算,最终获得岩石渐进破坏过程中的非达西渗流特征。该方法考虑了岩石渐进破坏过程中裂隙发育引起的局部渗透率改变,能够准确反映岩石渐进破坏过程中的渗流特性。

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