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基于UDEC节理岩体抗压强度的数值研究 被引量：3
1
作者 鲁皓琰 栗东平 +1 位作者 钟江城 李冲 《河北工程大学学报（自然科学版）》 CAS 2020年第3期17-25,共9页
通过对江西某矿区岩样进行岩石力学试验,得到岩石试件的力学参数,利用Hoek-Brown法估算岩体力学参数。基于分形理论,结合Monte Carlo方法生成节理岩体平面网络图,以岩体网络图中心为基点,选取节理岩体模拟试件,采用离散元软件UDEC开展... 通过对江西某矿区岩样进行岩石力学试验,得到岩石试件的力学参数,利用Hoek-Brown法估算岩体力学参数。基于分形理论,结合Monte Carlo方法生成节理岩体平面网络图,以岩体网络图中心为基点,选取节理岩体模拟试件,采用离散元软件UDEC开展节理岩体抗压强度的数值实验。结果表明:选取角度、围压相同时,随着岩体尺寸的增大,节理岩体各向异性减弱,抗压强度呈非线性减小趋势,并趋向于某一定值,可拟合为负指数变化关系;围压、尺寸相同时,随着选取角度的增大,节理岩体抗压强度呈微幅波动趋势,这应与节理分布的分形特性有关。取样角度(所截取的岩体试件与水平方向的夹角)为60°时,抗压强度值略高,节理岩体尺寸效应与围压效应也较为明显;选取角度、尺寸相同时,随着围压的增大,岩体各向异性减弱,抗压强度呈线性增大趋势。 展开更多
关键词 UDEC 数值模拟 围压 尺寸效应 取样角度
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分数阶粘弹性地基上裂纹梁的自由振动
2
作者 张骏 魏培君 +1 位作者 周小利 王刚 《力学季刊》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期877-886,共10页
本文研究了分数阶粘弹性Pasternak地基上含多裂纹Euler梁的自由振动问题.首先,引入分数阶导数概念,建立粘弹性Pasternak地基模型,推导出地基应力-应变本构的复模量以及地基反力.其次,将裂纹等效成无质量扭转弹簧,借助于裂纹能量释放率... 本文研究了分数阶粘弹性Pasternak地基上含多裂纹Euler梁的自由振动问题.首先,引入分数阶导数概念,建立粘弹性Pasternak地基模型,推导出地基应力-应变本构的复模量以及地基反力.其次,将裂纹等效成无质量扭转弹簧,借助于裂纹能量释放率和应力强度因子的关系,推导出梁的局部柔度.然后,基于传递矩阵方法,建立含多裂纹梁的分段传递矩阵进而得到总体传递矩阵.最后,基于梁的边界条件,建立求解裂纹梁的复固有频率及振型的线性代数方程组,数值求解得到含多裂纹梁的固有频率及振型.以含双裂纹的两端简支Euler梁为例,数值计算了复固有频率和振型.并基于曲率模态分析裂纹位置对复固有频率和振型的影响.数值结果揭示了粘弹性地基的分数阶系数、粘性系数以及裂纹位置和裂纹深度对复固频率和振型的影响规律. 展开更多
关键词 裂纹梁 分数阶导数 粘弹性地基 复固有频率 局部柔度法 传递矩阵法
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不同侧压系数下矩形巷道逐步开挖的稳定性分析 被引量：5
3
作者 栗东平 冯瑞广 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2022年第5期203-210,共8页
为了研究不同侧压系数下巷道逐步开挖对围岩稳定性的影响,在相似模拟试验的基础上,采用FLAC^(3D)软件建模,通过对试验结果与数值模拟结果进行对比,确定数值模型的可行性,并基于数值模拟结果,对5组不同侧压系数下巷道逐步开挖的主应力差... 为了研究不同侧压系数下巷道逐步开挖对围岩稳定性的影响,在相似模拟试验的基础上,采用FLAC^(3D)软件建模,通过对试验结果与数值模拟结果进行对比,确定数值模型的可行性,并基于数值模拟结果,对5组不同侧压系数下巷道逐步开挖的主应力差和塑性区的演化规律进行研究。结果表明:侧压系数一定时,随着巷道的开挖,顶板与底板主应力差呈先增加后减小并趋于稳定的变化趋势,帮部主应力差呈先缓慢增加、快速增加、缓慢增加至最高点并趋于稳定的变化趋势;随着侧压系数的增大,对巷道稳定性的影响程度依次为顶板、底板、两帮,围岩塑性区正在剪切破坏的分布范围呈缓慢增加、减小、增加的趋势,两帮围岩塑性区以正在剪切破坏为主。 展开更多
关键词 FLAC^(3D) 侧压系数 深部巷道 数值模拟 逐步开挖
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分数阶粘弹性地基上薄板波动和振动特性分析 被引量：7
4
作者 袁宇彤 魏培君 周小利 《力学季刊》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期763-774,共12页
本文研究了粘弹性地基上薄板的波动和振动问题.主要讨论了基于分数导数理论的粘弹性地基模型上薄板弯曲波的传播特性以及固有频率对地基的依赖特性.推导了三种经典粘弹性地基模型的复模量.并利用分数导数的性质得到分数阶粘弹性地基上Ki... 本文研究了粘弹性地基上薄板的波动和振动问题.主要讨论了基于分数导数理论的粘弹性地基模型上薄板弯曲波的传播特性以及固有频率对地基的依赖特性.推导了三种经典粘弹性地基模型的复模量.并利用分数导数的性质得到分数阶粘弹性地基上Kirchhoff板中弯曲波的传播速度、衰减系数以及自由振动的复固有频率.数值算例表明粘弹性地基对弯曲波传播特性存在显著影响,不同粘弹性模型所对应的色散和衰减特性也存在较大差别.分数阶导数可以实现相邻整数阶导数之间的光滑过渡.利用分数导数的本构关系可以更加真实地描述粘弹性地基的历史依赖行为,更准确地表现出粘弹性地基板中弯曲波的色散和衰减特性. 展开更多
关键词 粘弹性地基 弹性薄板 分数阶导数 色散和衰减 复固有频率
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分数阶粘弹性Pasternak地基上四边固支板的自由振动 被引量：4
5
作者 宋鹏飞 魏培君 +1 位作者 周小利 毕晓东 《力学季刊》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期681-690,共10页
本文研究了分数阶粘弹性Pasternak地基上四边固支薄板的自由振动问题.通过引入分数阶导数,将传统整数阶粘弹性模型修正为分数阶导数粘弹性模型,增强了模型的灵活性.基于所提出的分数阶粘弹性Pasternak地基模型,导出相应的应力-应变本构... 本文研究了分数阶粘弹性Pasternak地基上四边固支薄板的自由振动问题.通过引入分数阶导数,将传统整数阶粘弹性模型修正为分数阶导数粘弹性模型,增强了模型的灵活性.基于所提出的分数阶粘弹性Pasternak地基模型,导出相应的应力-应变本构关系的复弹性模量.在此基础上进一步研究Pasternak地基上四边固支矩形板的固有频率对粘弹性地基的依赖特性.在数值算例中,计算了分数阶粘弹性地基上四边固支板的前四阶复固有频率,以及双轴对称、双轴反对称、一轴对称另外一轴反对称等不同振动模态下的振型图.基于数值结果讨论了粘弹性地基分数阶参数及粘性参数对复数固有频率及振动衰减的影响规律. 展开更多
关键词 粘弹性地基 四边固支板 分数阶导数 复模量 复固有频率
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分数阶黏弹性Pasternak地基上两端固支Timoshenko梁的动力响应 被引量：1
6
作者 毕晓东 魏培君 +1 位作者 周小利 宋鹏飞 《力学季刊》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期122-132,共11页
本文研究了放置在黏弹性Pasternak地基上的Timoshenko梁在移动载荷作用下的动力响应行为.首先,引入分数阶导数,将整数阶标准固体黏弹性地基模型推广为分数阶标准固体黏弹性模型.对于Pasternak地基,考虑压缩层是黏弹性的而剪切层仍是弹... 本文研究了放置在黏弹性Pasternak地基上的Timoshenko梁在移动载荷作用下的动力响应行为.首先,引入分数阶导数,将整数阶标准固体黏弹性地基模型推广为分数阶标准固体黏弹性模型.对于Pasternak地基,考虑压缩层是黏弹性的而剪切层仍是弹性的情况,给出了地基反作用力.然后,求解了Timoshenko梁的自由振动解,获得含黏性耗散信息的复固有频率及振型函数.在此基础上用振型叠加法分析了在移动简谐荷载作用下梁的位移响应.在数值算例中,给出了不同分数阶导数、地基黏性系数以及载荷移动速度下梁的动态响应,讨论了黏弹性地基对梁的动态响应的影响规律. 展开更多
关键词 黏弹性地基 分数阶导数 复固有频率 移动简谐荷载 TIMOSHENKO梁
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石墨烯包覆对纳米颗粒摩擦与磨损性能的影响 被引量：1
7
作者 柳向泽 陈杨 +1 位作者 霍占磊 郭争荣 《力学季刊》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期782-790,共9页
石墨烯与纳米颗粒作为润滑剂广泛应用于各类机械系统,研究二者的结合将对机械系统的摩擦与磨损性能产生的影响,具有重要的科学研究价值和现实意义.本文基于分子动力学模拟,建立了四种石墨烯包覆(石墨烯包覆纳米颗粒或者包覆基底)模型,... 石墨烯与纳米颗粒作为润滑剂广泛应用于各类机械系统,研究二者的结合将对机械系统的摩擦与磨损性能产生的影响,具有重要的科学研究价值和现实意义.本文基于分子动力学模拟,建立了四种石墨烯包覆(石墨烯包覆纳米颗粒或者包覆基底)模型,研究了石墨烯的包覆方式对纳米颗粒与基底之间的滑动摩擦和磨损性能的影响.研究发现,石墨烯包覆会极大地改变纳米颗粒与基底之间的瞬时摩擦力,并有效提升纳米颗粒与基底之间的抗磨损性能.石墨烯的包覆方式会导致纳米颗粒与基底之间的吸附力产生显著的变化,进而影响摩擦力.针对石墨烯同时包覆纳米颗粒和基底的情况,还考虑了石墨烯的接触公度性对摩擦力的影响.结果显示,石墨烯的接触公度性不会显著影响包覆结构的摩擦性能,并阐述了相关原因. 展开更多
关键词 摩擦 磨损 金刚石纳米颗粒 石墨烯包覆
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堆载条件下基桩负摩阻力的有限元分析
8
作者 方海正 栗东平 《甘肃科学学报》 2023年第4期34-39,共6页
为了研究堆载对基桩负摩阻力的影响,利用有限元软件建立桩土相互作用模型并进行分析。计算结果表明,在相同工况下持力层的压缩模量越大,桩身轴力增加,中性点位置更靠近桩端,但基桩的摩阻力分布相同。在堆载等级、堆载时间对负摩阻力和... 为了研究堆载对基桩负摩阻力的影响,利用有限元软件建立桩土相互作用模型并进行分析。计算结果表明,在相同工况下持力层的压缩模量越大,桩身轴力增加,中性点位置更靠近桩端,但基桩的摩阻力分布相同。在堆载等级、堆载时间对负摩阻力和中性点位置的影响分析中发现:桩身轴力随堆载等级的增大而增大,但端承桩的中性点位置不发生改变,摩擦桩的中性点位置下移;堆载时间增长,桩身轴力增大,孔隙压力消散。施工顺序对负摩阻力的影响也很大,先堆载后桩载产生的负摩阻力最小,并且中性点位置距离桩端最远,反之负摩阻力最大,且中性点位置距离桩端最近。 展开更多
关键词 负摩阻力 堆载 桩身轴力 中性点 加载顺序
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分数阶黏弹性地基上非贯穿裂纹板的自由振动
9
作者 王刚 魏培君 +1 位作者 周小利 张骏 《力学季刊》 2025年第1期151-161,共11页
本文研究了分数阶黏弹性地基上非贯穿裂纹板的自由振动问题.首先,引入分数阶导数,建立分数阶黏弹性地基模型.接着针对四边简支板研究含贯穿裂纹情形的自由振动问题,在此基础上将贯穿裂纹推广到非贯穿裂纹.基于能量释放率和应力强度因子... 本文研究了分数阶黏弹性地基上非贯穿裂纹板的自由振动问题.首先,引入分数阶导数,建立分数阶黏弹性地基模型.接着针对四边简支板研究含贯穿裂纹情形的自由振动问题,在此基础上将贯穿裂纹推广到非贯穿裂纹.基于能量释放率和应力强度因子的关系得到两种情况下裂纹引起的附加转角,并进一步导出两种情况下裂纹等效扭转弹簧的柔度系数.最终,根据边界条件得到复固有频率.通过具体算例,讨论了黏弹性地基的分数阶系数、黏性系数以及裂纹位置和裂纹深度等参数对复固有频率和振型的影响规律. 展开更多
关键词 分数阶 黏弹性地基 裂纹板 非贯穿裂纹 自由振动
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强夯法处理吹填砂土地基的数值模拟分析 被引量：2
10
作者 赵向阳 栗东平 《勘察科学技术》 2023年第6期14-18,共5页
近年来,强夯法被普遍应用于吹填土的地基处理。该文以福建省泉州市某工业园区内某工程项目为研究对象,采用ABAQUS程序建立三维有限元模型,将数值模型结果与实测数据对比,验证了ABAQUS强夯模型的可靠性,对强夯法处理吹填砂土地基的数值... 近年来,强夯法被普遍应用于吹填土的地基处理。该文以福建省泉州市某工业园区内某工程项目为研究对象,采用ABAQUS程序建立三维有限元模型,将数值模型结果与实测数据对比,验证了ABAQUS强夯模型的可靠性,对强夯法处理吹填砂土地基的数值结果进行了分析。分析表明:单次夯击沉降量的增加随时间的增加而逐渐变缓;单次夯击的最大主应力跟深度呈负相关,该工程项目的最佳夯击次数为7次。动量增加与夯沉量增加呈正相关的关系,在工程实际中应采用“重锤低落”的夯击方式。 展开更多
关键词 吹填砂土 强夯法 数值模拟
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