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水力压裂是油气藏增产的一项重要技术手段,准确预测破裂压力是水力压裂成功的关键。目前的破裂压力预测模型假设井筒为圆形,但测井数据表明井筒为椭圆形。因此,运用复变函数理论和弹性力学理论,推导出椭圆形井筒井周应力场计算解析表达式,建立椭圆形井筒破裂压力预测模型,通过公式蜕化和数值计算检验证明本文模型的正确性。分析椭圆长短轴比和地应力差对破裂压力的影响,研究表明:(1) 以我国西部地区某井为例,本文模型计...
基于串并联弹簧随机损伤模型,结合损伤模型和断裂模型的耗散能等效原理计算得到了混凝土裂缝黏聚律;基于微弹簧断裂应变服从Weibull分布和对数正态分布,研究了不同概率密度函数对裂缝黏聚律的影响,并比较了所获得的黏聚律与采用位移等效方法获得的黏聚律的区别。依据得到的黏聚律模拟了三点弯曲梁裂缝扩展全过程,结果表明:混凝土裂缝黏聚律受微弹簧断裂应变服从的概率密度函数影响;基于串并联弹簧随机损伤模型得到的裂...
随机介质理论法是地表沉降预测的一种实用方法,经典的计算模型中一般假定隧道开挖断面是均匀收敛的,提出一种3种变形模式叠加的参数化的不均匀收敛变形模式,将其引入随机介质理论,建立考虑隧道不均匀收敛变形的地表沉降预测模型,并推导用相对隧道变形参数表示的地表沉降、倾斜和曲率的预测公式,研究隧道变形参数对沉降槽的影响。以北京地铁八号线大红门桥站~和义站区间盾构隧道工程为背景,进行反分析研究。结果表明:(1)...
三峡库区某些库岸滑坡在强降雨、库水位涨落等诱发因素影响下,其位移时间序列表现出阶跃式变化特征且可能存在混沌特性.但目前常用于滑坡位移预测的混沌模型,均建立在单变量混沌理论的基础之上.且已有的考虑了诱发因素的常规多变量模型,大都采用经验性的方法来选取输入变量;常规多变量模型对滑坡位移序列的非线性特征,及其与诱发因素间的动态响应关系缺乏数学理论上的深入分析.因此,提出一种基于指数平滑法、多变量混沌模型...
对比膨胀性非饱和土本构模型的隐式和显式积分算法的精度和收敛性。该模型区分了膨胀性非饱和土宏观、微观孔隙的力学行为间及持水特性间的差异,并考虑力学与持水行为间的相互影响。模型较为复杂,建立过程中采用边界面理论、多重塑性机制、多个硬化参数、耦合硬化方程等。利用Euler向前算法,并结合自动分步技术及多重塑性机制发生判断方法,对该模型提出一种显式应力积分算法。其次,利用该算法及已有的隐式算法对不同计算步...
基于氯离子扩散系数与结构应力服从多项式函数关系的假定以及Fick第二定律,通过边界条件的奇延拓和扩散方程的傅里叶变换推导建立综合考虑结构截面线性分布应力的混凝土氯离子侵蚀模型,并给出其求解流程以及相关参数的确定方法,进一步结合既有混凝土氯离子侵蚀试验数据进行实例验证和对比分析。研究结果表明:所建立的氯离子侵蚀模型能够反映结构截面线性分布应力对氯离子扩散的影响,特别是在浅层区,计算的氯离子质量分数与...
为了评估侵蚀性水环境下混凝土的钙溶蚀规律,依据软水和硝酸环境下混凝土钙溶蚀机理,建立了侵蚀性水环境作用下混凝土二维钙溶蚀模型模型考虑了混凝土中孔隙的曲折度和阻塞率,以及混凝土界面过渡区(ITZ)对孔隙率的影响。利用COMSOL软件对理论模型进行求解,并将数值分析结果与试验值进行对比,验证了理论模型的可靠性。对混凝土二维钙溶蚀规律的分析结果表明:混凝土在软水及硝酸环境中的钙溶蚀深度都与时间的平方根...
针对目前滑坡位移预测研究中存在的随机性位移无法分解与预测、支持向量机(SVR)模型中输入向量权值无差异、最优训练组合无法确定等问题,基于时序分析理论和变分模态分解(VMD),结合灰狼优化算法(GWO)、最大信息系数(MIC)和SVR,提出一种新型滑坡位移预测模型。该模型首先采用时序分析法和VMD,将滑坡实际累积位移分解为趋势性位移、周期性位移和随机性位移。然后基于滑坡对各类影响因素的响应分析,为3...
为了研究岩石材料在“静态–准静态–动态”范围内压缩特性的率效应,同时也为了克服现有静态和动态加载方法中试样尺寸存在差异的不足,在综合分析静力试验消除端部效应和动力试验试样受力平衡的基础上,统一采用 25 mm×50 mm的圆柱形细花岗岩试样,分别利用INSTRON液压伺服试验机和SHPB冲击试验机,进行“静态–准静态–动态”范围内的压缩试验,获得压缩强度、峰值应变和切线模量随加载率(应变率)增加的...
为探究热力耦合作用下土体的流变特性,在广义Merchant三元件模型基础上,引入温度膨胀系数和温度影响下的黏滞系数等元件参数,建立饱和土体三元件热流变模型;推导瞬时加载时在单面排水边界条件下的解析解,并进行算例分析。结果表明:固结压力一定时,温度升高会加速土体固结;弹性模量对土体孔压和固结度影响较大,其中Kelvin体弹簧的弹性模量对孔压的影响较独立弹簧的弹性模量大;弹簧的膨胀系数对土体孔压消散不...
将层次分析法应用于“蓝田县向阳路旧城改造项目”中,用来判断在住宅户型设计中是否运用可变性设计方法,根据可变性设计手法带来的成本升高和不同层次因素对目标的影响程度,组成两两对比判断矩阵,把定性与定量研究结合起来,以提高项目决策的准确度。
基于四元件流变模型,考虑温度影响,建立了宁波软黏土流变固结模型,并利用拉普拉斯变换得到瞬时加载条件下的考虑温度 影响的饱和软黏土流变固结解析解;利用不同温度下软黏土的流变固结试验结果,拟合获得了四元件流变模型参数,进行编程得到理论值, 并与试验值进行对比. 结果表明:该模型能较好反映宁波软黏土流变固结特性,计算结果与试验结果较为吻合.温度的升高导致渗透系数增大,在相同的时间内孔压消散 越快, 固结...
提出了一种针对混凝土结构损伤检测的时间逆转损伤成像方法.以检测混凝土结构中与骨料尺寸相近的微小损伤为目的,引入细观混凝土随机骨料模型,该模型将混凝土结构视为由水泥浆基底、骨料及粘接层组成的三相复合材料,基于Monte Carlo随机样本原理并结合真实试件的骨料级配曲线建立.在数值模拟分析中,将生成含损伤的细观模型导入有限元分析软件进行超声波场模拟,同时采用自适应性强的时间逆转模型(timereve...
通过纯铜薄壁圆管试样的实测和晶体塑性模拟,用单试样法和多试样法对分别经历拉伸、扭转和组合拉扭变形的试样后继屈服面进行研究.考虑预变形方式、测点数目、测试顺序和指定平移应变等不同条件,对后继屈服面测定结果差异及屈服面内凹现象进行探讨.在此基础上,比较了单试样和多试样两种方法的合理性与有效性.数值模拟采用能反映Bauschinger效应的晶体塑性模型,试样有限元模型每个单元的晶体取向均随机生成,能反映...
露天矿传统车流规划以路径最短为基础,没有考虑路段通过能力和路段拥挤程度,车流规划结果存在超过路段通过能力的隐患。为了解决这一问题,以Wardrop均衡原理为理论依据,综合考虑路段车流、路段通过能力的影响,引入综合路阻理念,建立了露天矿车流路网均衡分配模型,实现了在传统车流规划结果基础上对路段车流进行再次优化。实验结果表明,路网均衡分配模型在不考虑路段综合路阻时,其分配结果与传统车流规划一致;当考虑...

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