International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics
Công bố khoa học tiêu biểu
* Dữ liệu chỉ mang tính chất tham khảo
Sắp xếp:
Microplane constitutive model for porous isotropic rocksAbstract The paper deals with constitutive modelling of contiguous rock located between rock joints. A fully explicit kinematically constrained microplane‐type constitutive model for hardening and softening non‐linear triaxial behaviour of isotropic porous rock is developed. The microplane framework, in which the constitutive relation is expressed in terms of stress and strain vectors rather than tensors, makes it possible to model various microstructural physical mechanisms associated with oriented internal surfaces, such as cracking, slip, friction and splitting of a particular orientation. Formulation of the constitutive relation is facilitated by the fact that it is decoupled from the tensorial invariance restrictions, which are satisfied automatically. In its basic features, the present model is similar to the recently developed microplane model M4 for concrete, but there are significant improvements and modifications. They include a realistic simulation of (1) the effects of pore collapse on the volume changes during triaxial loading and on the reduction of frictional strength, (2) recovery of frictional strength during shearing, and (3) the shear‐enhanced compaction in triaxial tests, manifested by a deviation from the hydrostatic stress–strain curve. The model is calibrated by optimal fitting of extensive triaxial test data for Salem limestone, and good fits are demonstrated. Although these data do not cover the entire range of behaviour, credence in broad capabilities of the model is lend by its similarity to model M4 for concrete—an artificial rock. The model is intended for large explicit finite‐element programs. Copyright © 2002 John Wiley & Sons, Ltd.
International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics - Tập 27 Số 1 - Trang 25-47 - 2003
Một phương pháp SPH cải tiến cho đất bão hòa và ứng dụng của nó để điều tra cơ chế thất bại của đê: Trường hợp áp suất nước lỗ chân lông tĩnh Dịch bởi AI TÓM TẮT Phương pháp động lực học hạt mịn (SPH) gần đây đã được áp dụng trong cơ học đất tính toán và đã được chứng minh là một sự thay thế mạnh mẽ cho phương pháp số tiêu chuẩn, đó là phương pháp phần tử hữu hạn, khi xử lý biến dạng lớn và tình trạng sau thất bại của các vật liệu địa chất. Tuy nhiên, rất ít nghiên cứu áp dụng phương pháp SPH để mô hình hóa vấn đề đất bão hòa hoặc đất ngập nước. Các nghiên cứu gần đây của chúng tôi về vấn đề này cho thấy có thể xảy ra sai sót đáng kể nếu gradient của áp suất nước lỗ chân lông được xử lý bằng cách sử dụng công thức SPH tiêu chuẩn. Để khắc phục vấn đề này và nâng cao ứng dụng của SPH trong cơ học đất tính toán, bài viết này đề xuất một công thức SPH tổng quát, có thể áp dụng một cách đơn giản cho đất khô và đất bão hòa. Để đơn giản, công việc hiện tại giả định áp suất nước lỗ chân lông tĩnh. Đã chỉ ra rằng công thức đề xuất có thể loại bỏ sai số số học đã đề cập ở trên. Hơn nữa, công thức này tự động thỏa mãn các điều kiện biên động học tại bề mặt đất ngập nước, từ đó giảm chi phí tính toán. Những thảo luận về các ứng dụng của công thức SPH tiêu chuẩn và mới cũng được cung cấp thông qua một số thử nghiệm số. Thêm vào đó, các kỹ thuật để đạt được giải pháp SPH chính xác cũng được đề xuất và thảo luận xuyên suốt. Như một ứng dụng của phương pháp được đề xuất, ảnh hưởng của góc giãn nở lên cơ chế thất bại của một con đê hai bên chịu tác động của mực nước ngầm cao được trình bày và so sánh với các giải pháp khác. Cuối cùng, công thức được đề xuất có thể được coi là một công thức cơ bản cho các phát triển tiếp theo của SPH cho đất bão hòa. Bản quyền © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.
International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics - Tập 37 Số 1 - Trang 31-50 - 2013
Giải pháp tự tương tự của một vết nứt trong kéo căng phẳng do chất lỏng theo quy luật công suất điều khiển Dịch bởi AI Tóm tắt Bài báo này phân tích vấn đề về một vết nứt được điều khiển bằng thủy lực, đang phát triển trong một môi trường đàn hồi tuyến tính không thấm. Vết nứt được kích thích bởi việc bơm một chất lỏng không nén, nhớt với tính chất lưu biến theo quy luật công suất và chỉ số hành vi n ⩾0. Độ mở của vết nứt và áp suất chất lỏng bên trong có mối liên hệ thông qua phương trình tích phân đặc trưng đàn hồi, và dòng chảy chất lỏng bên trong vết nứt được mô hình hóa bằng lý thuyết bôi trơn. Dưới các giả định bổ sung về độ bền không đáng kể và không có độ trễ giữa mặt chất lỏng và đầu vết nứt, vấn đề được giảm xuống dạng tự tương tự. Một giải pháp mô tả sự phát triển chiều dài của vết nứt, độ mở vết nứt, áp suất chất lỏng ròng và lưu lượng chất lỏng bên trong vết nứt được trình bày. Giải pháp tự tương tự này được có được bằng cách mở rộng độ mở vết nứt thành một chuỗi các đa thức Gegenbauer, với các hệ số chuỗi được tính toán bằng quy trình tối ưu hóa số. Ảnh hưởng của chỉ số chất lỏng n trong sự phát triển vết nứt cũng được phân tích. Bản quyền © 2002 John Wiley & Sons, Ltd.
International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics - Tập 26 Số 6 - Trang 579-604 - 2002
Mô hình tính chất tổng quát hai cấu trúc cho vật liệu giãn nở Dịch bởi AI Tóm tắt Mô hình cấu thành được trình bày trong công trình này được xây dựng dựa trên một cách tiếp cận khái niệm cho các loại đất giãn nở không bão hòa, trong đó đặc điểm cơ bản là sự xem xét rõ ràng về hai cấp độ lỗ rỗng. Sự phân biệt giữa cấu trúc vĩ mô và vi mô cung cấp cơ hội để xem xét các hiện tượng chi phối ảnh hưởng đến hành vi của từng cấp độ cấu trúc và các tương tác chính giữa chúng. Cấu trúc vi mô liên quan đến các khoáng sét hoạt động, trong khi cấu trúc vĩ mô nắm bắt cấu trúc quy mô lớn hơn của vật liệu. Mô hình được xây dựng dựa trên các khái niệm của lý thuyết dẻo cổ điển và tổng quát. Các phương trình tỷ lệ ứng suất – biến dạng tổng quát được suy diễn trong khuôn khổ của các vật liệu đa phân tán, điều này cung cấp một cách tiếp cận hợp lý và chính thức khi có nhiều nguồn năng lượng bị tiêu tán. Mô hình được xây dựng trong không gian của ứng suất, độ hút ẩm và nhiệt độ; và đã được triển khai trong một mã phần tử hữu hạn. Cách tiếp cận này đã được áp dụng để giải thích và tái tạo hành vi của các loại đất giãn nở trong nhiều vấn đề mà dữ liệu thí nghiệm đã có sẵn. Ba trường hợp ứng dụng được trình bày trong bài báo này. Đặc biệt, việc mô hình hóa một sự quá nhiệt tình cờ xảy ra trong một thử nghiệm gia nhiệt quy mô lớn rất đáng quan tâm. Thử nghiệm này cho phép kiểm tra khả năng của mô hình khi thực hiện một lộ trình cơ học - thủy - nhiệt (THM) phức tạp. Bản quyền © 2005 John Wiley & Sons, Ltd.
International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics - Tập 29 Số 8 - Trang 751-787 - 2005
Kỹ thuật tối ưu hóa để xác định các tham số đất trong kỹ thuật địa kỹ thuật: Nghiên cứu so sánh và cải tiến Dịch bởi AI Tóm tắt Một nghiên cứu so sánh về các kỹ thuật tối ưu hóa để xác định tham số đất trong kỹ thuật địa kỹ thuật đã được trình bày lần đầu. Phương pháp xác định với 3 phần chính, hàm lỗi, chiến lược tìm kiếm và quy trình xác định, đã được giới thiệu và tóm tắt. Sau đó, các phương pháp tối ưu hóa hiện nay đã được xem xét và phân loại thành 3 loại với phần giới thiệu về các nguyên tắc cơ bản và ứng dụng của chúng trong kỹ thuật địa kỹ thuật. Một nghiên cứu so sánh về việc xác định các tham số mô hình từ thiết bị đo áp suất tổng hợp và các thử nghiệm khai thác đã được thực hiện bằng cách sử dụng 5 trong số các phương pháp tối ưu hóa phổ biến nhất, bao gồm thuật toán di truyền, tối ưu hóa đàn kiến, làm lạnh mô phỏng, thuật toán tiến hóa vi phân và thuật toán đàn ong nhân tạo. Kết quả cho thấy rằng thuật toán tiến hóa vi phân có khả năng tìm kiếm mạnh mẽ nhất nhưng tốc độ hội tụ chậm nhất. Tất cả các phương pháp được chọn đều có thể đạt được các giải pháp xấp xỉ với các lỗi mục tiêu rất nhỏ, nhưng những giải pháp này khác biệt với các tham số đã được xác định trước. Để cải thiện hiệu suất xác định, một thuật toán nâng cao đã được phát triển bằng cách thực hiện phương pháp hình chiếu Nelder-Mead trong một thuật toán vi phân để tăng tốc độ hội tụ với khả năng tìm kiếm mạnh mẽ và đáng tin cậy. Cuối cùng, hiệu suất của thuật toán tối ưu hóa nâng cao được làm nổi bật qua việc xác định các tham số Mohr-Coulomb từ 2 trường hợp tổng hợp giống nhau và từ 2 thử nghiệm đo áp suất thực tế trong cát, cùng với các tham số ANICREEP từ 2 thử nghiệm đo áp suất thực tế trong đất sét mềm.
International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics - Tập 42 Số 1 - Trang 70-94 - 2018
Mô hình thủy - cơ giới rõ ràng cho việc mô phỏng fracturing thủy lực trong các mạng lưới nứt rời rạc tùy ý Dịch bởi AI TÓM TẮT Mô phỏng fracturing thủy lực trong sự hiện diện của một mạng lưới nứt tự nhiên là một nhiệm vụ đầy thách thức, do những tương tác phức tạp giữa chất lỏng, ma trận đá và các giao diện đá, cũng như sự tương tác giữa các vết nứt đang phát triển và các giao diện tự nhiên đã tồn tại. Hiểu những tương tác phức tạp này thông qua mô hình hóa số là rất quan trọng cho việc thiết kế các chiến lược kích thích tối ưu. Trong bài báo này, chúng tôi trình bày một phương pháp tích hợp rõ ràng, hoàn toàn kết hợp mô hình phần tử rời rạc và phần tử hữu hạn để mô phỏng fracturing thủy lực trong các mạng nứt tùy ý. Các quá trình vật lý riêng lẻ liên quan đến fracturing thủy lực được xác định và xử lý như các mô-đun riêng biệt: một phương pháp phần tử hữu hạn cho geomechanics trong ma trận đá, một phương pháp thể tích hữu hạn để giải quyết động lực học chất lỏng, một mô hình khớp geomechanical cho sự phân giải giao diện, và một mô-đun remeshing thích ứng. Mô hình được xác minh dựa trên giả thuyết đóng rắn Khristianovich–Geertsma–DeKlerk cho sự phát triển của một vết nứt thủy lực đơn lẻ và được xác thực với các kết quả thử nghiệm trong phòng thí nghiệm về sự tương tác giữa một vết nứt thủy lực đang phát triển và một vết nứt đã tồn tại. Kết quả sơ bộ của việc mô phỏng fracturing thủy lực trong một hệ thống nứt tự nhiên gồm nhiều vết nứt cũng được trình bày. Bản quyền © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.
International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics - Tập 37 Số 14 - Trang 2278-2300 - 2013
Mô hình mô phỏng phần tử hữu hạn 3D cho khoan hầm TBM trong đất mềm Dịch bởi AI Tóm tắt Mô hình mô phỏng phần tử hữu hạn ba chiều cho việc khoan hầm drive shield được trình bày. Mô hình xem xét tất cả các thành phần liên quan của quy trình xây dựng (đất và nước ngầm, máy khoan đường hầm với sự tiếp xúc ma sát với đất, kích thủy lực, lớp lót hầm và việc đổ vữa vào khoảng trống đuôi). Bài báo cung cấp mô tả chi tiết về các thành phần của mô hình và quy trình từng bước để mô phỏng quá trình xây dựng. Đất và vật liệu vữa được mô phỏng như các môi trường xốp bão hòa bằng cách sử dụng một công thức phần tử hữu hạn hai trường. Điều này cho phép xem xét nước ngầm, áp suất đổ vữa và tương tác chất lỏng giữa đất và bùn ở mặt cắt và giữa đất và vữa xung quanh khoảng trống đuôi. Mô hình dẻo Cam-Clay được sử dụng để mô tả hành vi vật liệu của đất liên kết. Vật liệu vữa xi măng trong khoảng trống đuôi được mô phỏng như một vật liệu đàn hồi lão hóa với độ cứng và độ thấm phụ thuộc vào thời gian. Để cho phép tính toán tự động cho các đường dẫn lái dài tùy ý và cũng như cong với lưới phần tử hữu hạn thích hợp, quy trình mô phỏng đã được tự động hóa hoàn toàn. Việc mô phỏng sự tiến triển của một đường hầm trong đất mềm liên kết dưới mức nước ngầm được trình bày và kết quả được so sánh với các số liệu thu thập từ tài liệu. Bản quyền © 2004 John Wiley & Sons, Ltd.
International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics - Tập 28 Số 14 - Trang 1441-1460 - 2004
Phân tích giới hạn trên sử dụng phần tử hữu hạn và lập trình tuyến tính Dịch bởi AI Tóm tắt Bài báo này mô tả một kỹ thuật để tính toán các giới hạn trên chính xác về tải trọng giới hạn dưới điều kiện biến dạng phẳng. Phương pháp giả định một mô hình đất nhựa hoàn hảo, có thể là hoàn toàn dính hoặc dính-kháng, và sử dụng các phần tử hữu hạn kết hợp với định lý giới hạn trên của lý thuyết nhựa cổ điển. Quy trình tính toán sử dụng các phần tử tam giác ba nút với tốc độ không xác định là các biến nút. Một tập hợp các biến không xác định bổ sung, tỷ lệ hệ số nhựa, gắn liền với mỗi phần tử. Sự gián đoạn vận tốc thỏa mãn điều kiện động học được cho phép dọc theo những mặt phẳng được chỉ định trong lưới. Cấu trúc phần tử hữu hạn của định lý giới hạn trên dẫn đến một bài toán lập trình tuyến tính cổ điển, trong đó hàm mục tiêu, cần phải tối thiểu hóa, tương ứng với công suất tiêu tán và được biểu diễn thông qua các tốc độ và tỷ lệ hệ số nhựa. Các biến không xác định phải tuân theo một tập hợp các ràng buộc tuyến tính phát sinh từ việc áp dụng quy tắc dòng chảy và các điều kiện biên vận tốc. Bài báo chỉ ra rằng bài toán tối ưu hóa giới hạn trên có thể được giải quyết hiệu quả bằng cách áp dụng thuật toán tập hợp hoạt động cho bài toán lập trình tuyến tính đối ngẫu. Bởi vì trường vận tốc được tính toán thỏa mãn tất cả các điều kiện của định lý giới hạn trên, tải trọng giới hạn tương ứng là một giới hạn trên nghiêm ngặt về tải trọng giới hạn thực sự. Các lợi ích khác bao gồm khả năng xử lý các tải trọng phức tạp, hình dạng phức tạp và nhiều điều kiện biên khác nhau. Một số ví dụ được đưa ra để minh họa hiệu quả của quy trình.
International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics - Tập 13 Số 3 - Trang 263-282 - 1989
Sự định vị biến dạng trong cát: tổng quan về các kết quả thử nghiệm thu được tại Grenoble bằng phương pháp nhiếp ảnh lập thể Dịch bởi AI Tóm tắt Các kết quả thử nghiệm được trình bày từ chương trình thử nghiệm nén căng phẳng có thoát nước trên cát được thực hiện tại Grenoble trong hai thập kỷ qua. Phân tích hệ thống các bức ảnh của mẫu biến dạng cho phép đo biến dạng và xác định các trường biến dạng trong suốt quá trình thử nghiệm, tức là: trước, trong và sau khi bắt đầu định vị biến dạng. Các nguyên tắc, chi tiết và độ chính xác của quy trình được mô tả, cũng như tính khả thi của nó trong việc mô tả chính xác các mẫu biến dạng. Những phát hiện liên quan đến sự xuất hiện và tiến triển của định vị biến dạng được thảo luận. Các vấn đề về phương hướng và độ dày của băng cắt cũng được đề cập, cùng với các mẫu định vị phức tạp tạm thời và bền vững, và hành vi thể tích bên trong một băng sau khi hình thành. Ảnh hưởng của các biến như trạng thái ban đầu của cát (áp lực hiệu quả và độ dày tương đối), kích thước và độ mảnh của mẫu, cũng như kích thước hạt được thảo luận. Bản quyền © 2004 John Wiley & Sons, Ltd
International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics - Tập 28 Số 4 - Trang 279-321 - 2004
Độ dẻo tổng quát và mô hình hóa hành vi của đất Dịch bởi AI Tóm tắt Bài báo phác thảo lý thuyết về độ dẻo tổng quát, nơi mà bề mặt chịu tải và tiềm năng dẻo không cần phải được xác định một cách rõ ràng, và cho thấy cách mà một mô hình tổng quát rất hiệu quả để mô tả hành vi của cát và đất sét dưới tải trọng đơn điệu hoặc tải trọng tạm thời có thể được phát triển. Mô hình hiện tại là một trong những mô hình đơn giản nhất nhưng lại rất hiệu quả để mô tả toàn bộ dải hành vi. Cấu trúc phân cấp của mô hình giới hạn số lượng tham số cần được xác định một cách thực nghiệm cho một vật liệu nhất định đến những tham số thực sự cần thiết cho vấn đề đang được xem xét. Một thảo luận về các mô hình đang được sử dụng hiện nay cũng được đưa vào.
International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics - Tập 14 Số 3 - Trang 151-190 - 1990
Tổng số: 52
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6