降雨条件下坡面径流和入渗耦合的数值模拟

降雨条件下坡面径流和降雨入渗的模拟互为条件,必须采用耦合分析的方法才能较好地解决这一问题。从坡面径流和降雨入渗控制方程着手,建立了用有限元方法求解该问题的耦合方程,并编制了相应的计算程序。为了加快迭代收敛的速度,还对地表饱和的判断提出了一种近似处理的方法。算例表明,所提出的方法可行,能较好地反映实际现象。该方法可为边（滑）坡稳定、水土流失、山地洪水分析等提供计算依据。     

基于数字图像技术的岩土材料有限元-离散元分析

将数字图像技术与Munjiza提出的有限元法-离散元法（FDEM）耦合分析方法结合,研制了可表征岩石真实非均质性的FDEM分析系统,为从细观角度对岩体进行建模以及研究岩体的破裂机制提供了新途径。该系统借助数字图像技术从岩石断面的图像获取岩石材料的真实细观结构,借助成熟的网格剖分技术,将其映射到FDEM计算网格中,从而克服了原有FDEM在考虑材料非均质性所存在的不足。利用该系统,进行了巴西圆盘劈裂试验的数值模拟,再现了花岗岩在荷载作用下的真实破裂过程。数值模拟结果表明,考虑非均质性的岩样应力分布呈现出非对称性,岩石的细观结构对岩石中裂纹的扩展及应力分布有重要影响。     

多孔介质孔隙率与体积模量的关系

用两相等效体的概念,根据Walsh公式和球形孔隙的弹性公式导出了多孔介质的孔隙率和体积模量之间的近似公式和精确公式,近似关系式不适用于较大的孔隙率。精确公式可以较好的适用于较大孔隙率。试验结果表明,精确公式能够很好地表达多孔介质孔隙率与体积模量之间的关系。     

接触处理Munjiza方法在数值流形法中的应用

数值流形法（NMM）在接触处理过程包括：接触方式判断,包括点-点和点-线接触;开-闭迭代,确定块体系统的约束状态;以及接触传递,将有效的接触对传递到下一个时步。过程稍显繁琐和耗时,且与真实的物理接触状态有异。由Munjiza所提出的NBS（no binary search）接触检测算法,将单元映射到规则格子中,以链表结构将其有效地连接在一起,只在单元所在格子以及周围格子内部进行接触判断,接触检测效率大为提高,计算量仅随单元数线性增长,内存需求也很低。在计算接触力时以所定义的势为媒介,用重叠面积来衡量接触力的大小,属于分布式接触力,更接近于实际,避免了原NMM接触处理过程的繁琐。因此,将其作为一种平行的接触处理方法引入到NMM中,并以算例验证,证实了算法的可行性。     

用遗传算法确定马尔柯夫随机场的最佳参数

对现有马尔柯夫随机场（ＭＲＦ）参数的解求方法作了详细分析。针对现有方法存在的缺点,提出基于遗传算法的ＭＲＦ参数解求方法;分析讨论了求解的稳定性;并利用解的稳定性作为纹理分类的判据,作为航空影像纹理的分灰实验。实验结果表明,求解的方法是正确的．用解的稳定性作为判据的纹理分类效果,通过对比实验证明是有效的。     

串行Cauchy机引导的影像镶嵌方法研究

提出的串行Cauchy机引导的影像镶嵌方法,基于灰度特征,综合人机交互优势,可操作性强,精度高,最大误差不超过0.5像素,可满足高精度影像处理需要。     

六面体单元等参逆变换的一种迭代解法

提出了六面体等参逆变换的一种迭代解法,它不仅克服了三维问题中线性迭代格式因初值不同而不能保证收敛的缺陷,而且也避免了求解高次方程,只需进行简单的迭代就可以方便求出局部坐标。     

关于上限法的一个备注

以一个在其内表面受均面剪切荷载的厚壁圆筒为例，说明当使用上限定理时，即使遍取所得有可能的机动场，也可能无法求得真实的极限乘子。因此，将极限乘子定义为所有机动乘子的下界比定义为最小值更为准确。     

基于等效塑性应变的边坡滑面搜索

对土坡而言,利用有限元-强度折减方法将边坡代入临界破坏状态时,临界滑面上的点往往是沿深部方向的等效塑性应变最大的地方。通过设置一系列沿水平方向布置的垂直直线,并找出沿每条直线上的等效塑性应变最大值的位置后,就可得到一系列呈波动状的点的分布,它们构成了所谓的函数型数据,再利用最小二乘法对这些函数型数据做平滑处理就得到了边坡的临界滑面。与其他方法的相对比,验证了该方法的可靠性。     

应变软化岩体分析原理及其应用

应变软化是指应力-应变曲线中轴向应力随应变的增加而减小的现象,许多种类的岩土介质在工程扰动的作用下呈现应变软化的行为。在分析应变软化问题时,其应力-应变关系式中的切线刚度矩阵是非正定的,由此导致计算求解的困难。将岩体应变软化过程简化为一系列脆塑性过程,于是应变软化问题的求解归结为一系列脆塑性过程的分析。基于经典弹塑性力学理论,提出了应变软化过程模拟方法及其相应的有限元求解过程,编制了计算程序,研究了应变软化本构模型中不同强度弱化速率对圆形洞室围岩塑形区分布的影响,进一步分析了应变软化模型对应的隧道径向变形沿洞轴方向的分布特征,并与已有监测数据得到的分布规律进行了对比。初步的研究结果表明,应变软化模型得到的计算结果是比较合理的