岩石力学的数学描述与计算试验技术

岩石力学的数学描述与计算试验技术于学馥（北京科技大学北京１０００８３）１岩石力学的非确定性研究方法与认识过程１．１岩石力学研究方法正从确定性理论转向非确定性研究现在的岩石力学正在从确定性研究转向非确定性方法研究的过程之中,这是认识方法的转变。确定性研...     

岩石力学课程数值实验教学探索

岩石力学是一门实践性很强的工程学科,实验教学质量的好坏,直接影响课程的教学与效果。文章针对当前扩招后带来的岩石力学常规实验设备及条件不足等问题,提出采用数值实验的实验教学体系,并介绍了数值实验的特点及在岩石力学实验教学中的应用。数值实验教学体系相对于传统的实验教学模式,更有利于学生理解和掌握实验内容,提高实验教学质量,并对有效解决实验教学经费紧张、实验设备不足、实验教学设备陈旧等问题,适应当前中国高校扩招的发展要求提供了有益的参考。     

地下矿山开采系统的岩石力学优化方法及其应用

本文把地下矿山开采作为一项系统工程来看待,遵循系统工程学的方法和步骤,通过对矿山开采的一般工艺与力学过程的分析,讨论矿山开采系统的岩石力学优化问题;然后以开采过程的数值模拟和数理统计学为基础,提出其优化方法与步骤,并简要介绍为此目的而开发的计算机程序;最后以华北某地下矿山为例,给出了上述方法和程序的实际应用。     

多功能岩石三轴流变仪及其在岩石力学中的应用

本文简要描述多功能岩石三轴流变仪的设计和加工.它可以研究围压、空隙压力、载荷时间和温度对岩石性状的效应、各种流体的软化效应及岩石的渗透性。在这种类型仪器的基础上,我们将进一步设计、加工三轴仪的系列产品,为国内外不同试验研究目的提供不同规格的三轴设备. 本文报导了在不同围压、空隙水压力、加载时间及温度下完整岩样的一些典型试验结果.作者将水压力变化特性与岩石蠕变、扩容及强度的性状相关联,并对岩样的体积变化机制做了扼要的分析,还介绍了水对岩石力学性质的软化作用.     

非开挖技术在山地城市应用中的岩石力学问题

本文叙述了非开挖技术与传统明挖铺管法相比的主要优点,并对非开挖技术中在山地城市应用中的一些岩石力力学问题进行了分析。     

关于计算岩石力学发展的几点思考

关于计算岩石力学发展的几点思考王泳嘉冯夏庭（东北大学资源与土木工程学院，沈阳，１１０００６）计算岩石力学是指用计算机对复杂的岩石力学问题进行数值计算或模拟试验，也就是说在计算机上模拟岩石力学的物理过程，研究其规律性，核实试验数据的可靠性，检验理论预...     

含裂隙岩石渗流力学特性研究

岩体中裂隙的存在严重影响着岩体的渗流特性。为了解不同载荷作用对含裂隙岩体渗流性能的影响规律,利用高精度渗流应力耦合三轴试验系统,对含裂隙砂岩和粉砂岩加载及卸载作用下的渗流特性进行试验研究。试验结果表明:(1)加载试验过程中,随着载荷的增大,试样裂隙隙宽逐渐减小,渗透率随之逐渐减小,渗透率与有效围压呈负指数关系;(2)卸载过程中,随着载荷的减小,岩石渗透率逐渐回升,但回升路径明显低于原始路径,路径不重合表明试样中裂隙的变形具有塑性变形的特征。根据试验结果,建立渗透率与有效围压的关系式,并确定关系式中的待定参数。在试验及理论研究的基础上,通过数值模拟分析试样裂隙面渗透率及渗流速度的变化规律。     

人工神经网络与遗传算法在岩石力学中的应用

岩石力学与岩石工程问题包含极其丰富的内容，实际工程问题又不断地提出各种新的要求，致使很多问题利用传统的方法难于解决。借鉴其他相关学科的先进思想与技术来解决岩石力学研究中的难点问题，已经成为当前岩石力学研究领域的一个热门课题。计算智能中有关模型与方法的利用有助于我们更深入地研究与解决岩石力学中的某些问题。参考近年来人工神经网络与遗传算法在岩石力学应用中的某些问题，对有关课题的研究状况与进展做了介绍，对计算智能在岩石力学与岩石工程中的应用研究做了展望。     

水力压裂时岩石破裂压力数值计算

 以多孔介质流体渗流与岩石应力–应变耦合理论为基础,推导水力压裂时岩石破裂压力数值计算方程,提出一种全新的岩石破裂压力计算方法。该方法考虑岩石变形与流体渗流的全耦合作用,采用有限元法数值计算技术,能模拟计算流体向地层渗滤情况下井眼周围地层有效应力的时空分布,因此,该方法不但能求得岩石的破裂压力,还能同时求得岩石的破裂时间。建立的破裂压力数值计算理论克服传统破裂压力解析计算方法的许多不足,如无法精确计算井眼周围孔隙压力的升高导致应力集中加剧对破裂压力的影响,无法计算地层破裂的确切时间等问题。该计算理论的建立,实现岩石破裂压力数值计算的突破和计算精度的提高,为水力压裂时岩石破裂压力的计算找到了新的理论和方法。     

国内岩石力学数值分析的目前任务

近十年来,国内岩石力学数值分析的发展十分迅速,而且逐渐应用于工程实际,尤其是大量研究生拥入这一领域,无疑促进了我国岩石力学数值分析的发展,但发展中也还存在一些问题,有相当数量的学术论文空谈理论,没有结合实际工程。这既反映了我     

数值仿真技术在建筑力学教学中的应用

在建筑力学教学改革实践中,引入数值仿真技术为力学教学提供多样化的手段。通过力学授课过程中将数值仿真技术与传统教学方式相结合,有效激发学生学习兴趣,提高教学效果。实践结果表明:数值仿真技术可以为学生提供理论联系工程实践的平台,为从事专业工作打下基础。     

提高材料力学课堂教学质量体会

在材料力学课程的教学学时被大幅削减的情况下,笔者在工作实践中,采用多媒体教学与传统教学的有机结合的手段,以及启发式和讨论式教学方法的合理综合运用的教学方法,对该课程进行了教学改革和研究。实践表明,此举是提高课堂教学质量有效、可行的措施。     

面向“卓越计划”的岩石力学课程教学改革探讨

"卓越计划"是促进中国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措。岩石力学作为典型的跨行业通用课程是一门应用性和实践性很强的应用基础学科,在目前的教学过程中存在轻视基础概念、标准混乱陈旧、忽视工程能力培养的问题,难以达到"卓越计划"的培养要求。从土木工程专业教学实践出发,提出了教学内容模块化,合理选择培养标准;强化基本概念理解,培养创新能力;深入工程现场,提升工程能力的教学改革方案,收到了良好的教学效果。     

工程硕士岩石力学课程教学改革与实践

为提高岩石力学课程教学效果和工程硕士培养质量,文章对该课程教学进行了改革探索。主要内容包括:教学方法的改革(重视启发式教学、尝试讨论式教学)、开设自主性实验和布置综合性作业等。通过改革,该课程教学质量明显提高,学生满意度大幅提升。     

岩土力学课程群的创新教学实践

上海大学岩土力学课程群以上海市级精品课程土力学为核心课程,辐射带动岩土力学课程群的教育教学改革,在教学方法、手段、形式以及对学生的培养模式等方面进行了探索与实践,创建了岩土力学课程群的创新教学实践新模式。目前岩土力学课程群已形成了多样化的理论教学模式、建立了多方位的实践教学体系、培育了多形式的优秀学生团队。     

基于ABAQUS二次开发的岩石力学试验数值仿真系统

岩石力学试验是研究岩石力学特性,获取力学参数的重要途径。为研究不同荷载作用下不同尺寸试块的破坏过程,利用Python语言对ABAQUS软件进行二次开发,建立岩石力学试验过程的参数化数值模拟仿真系统。将考虑剪切效应的Drucker-Prager破坏准则编入vusdfld子程序中,引入失效单元删除算法研究荷载作用下岩石试块变形破坏过程,实现了岩石力学试验过程的数值仿真。以花岗岩试块三轴压缩试验为例,验证了仿真系统的有效性。该系统可根据用户需要与实验室加载平台进行数据匹配,极大提高了建模和分析效率,同时丰富了力学试验内容。     

含孔洞岩石试样三维破裂过程的并行计算分析

岩石破裂过程中裂纹的萌生、扩展、贯通和相互作用都呈空间三维分布，采用三维数值模拟才能更真实地模拟岩石的破裂过程。基于东北大学的大规模并行计算环境，利用 RFPA ^3D -Parallel 程序进行了含孔岩石试样在单轴、双轴和三轴加载条件下破裂过程的数值模拟。数值模拟表明：①数值模拟再现了单轴载荷作用下孔洞周边裂纹区的分布规律，这证实了数值模拟程序的正确性；②在双轴压缩载荷作用下，试样的承载能力的提高非常有限，含孔试样的破裂模式为劈裂破裂，破裂面大致平行于加载平面；③在三轴压缩条件下，试样的承载能力大幅度提高，试样的破裂模式与最大主应力的作用方向有关，在平行于孔轴的高压应力和侧向约束条件下孔周围岩才会发生分区破裂。     

土木工程专业力学课教学的实践与创新

介绍了在土木工程专业应用型人才的培养中,力学课教学内容和教学体系的创新与实践措施,以求理论教学和实践教学相融合,增强学生的工程素质和应用能力。     

数值试验在材料力学课程教学中的应用

针对材料力学课程的基本特点和教学过程中的实际情况及教学与科研的关系,将科研成果部分融入课堂教学中,帮助学生理解基础知识,并引导学生创造性运用基础知识,培养学生的基本科研能力,拓展学生思维的广度和深度。以复合材料部分授课内容为例,引进数值试验,建立数值模型,将数值试验结果与课堂授课相结合,进行辅助教学以提高教学效果。     

计算机技术在土力学与基础工程教学中应用探讨

对计算机技术应用于土力学与基础工程教学进行了探讨，充分认识到利用计算机进行辅助教学的优越性，并取得了良好的教学效果，对岩土工程其他学科应用计算机进行教学有一定借鉴作用。