导读:本文包含了细观数值试验论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:玄武岩,孔隙,CT扫描,数字图像处理
细观数值试验论文文献综述
郎颖娴,梁正召,董卓[1]（2019）在《玄武岩叁维细观孔隙模型重构与直接拉伸数值试验》一文中研究指出由于岩石材料的不透明性和多孔隙特性,通过传统的物理试验或数值模拟很难真实体现其内部叁维细观结构.本文基于CT扫描技术、边缘检测算法、滤波算法、叁维点阵映射与重构算法,构建了可以表征玄武岩试样内部孔隙结构的叁维细观非均匀数值模型.结合并行计算进行直接拉伸数值试验,研究了内部孔隙结构特征对试样破坏机制及抗拉强度的影响.研究结果表明:加载初期在试样孔隙处产生初始裂纹,随着荷载的增加初始裂纹逐渐沿横向扩展最终形成宏观拉伸破坏裂纹,并且孔隙含量和分布位置对试样拉伸断裂的位置具有重要影响.随着孔隙率增高,试样破坏过程中的声发射数目和能量逐渐减小.拉伸破坏模式呈现脆性破坏特征,同时孔隙的存在削弱了试样的抗拉强度.(本文来源于《工程科学学报》期刊2019年08期）
林春[2]（2019）在《层状岩体叁轴压缩渗透试验及细观数值模拟》一文中研究指出层状岩体在渗流环境下的力学特性和渗透特性对层状岩体设计、施工和稳定性起着关键作用。结构面各向异性特征、应力场与渗流场的耦合作用等诸多因素使得层状岩体渗流、变形及稳定分析变得异常复杂。为了研究渗透压-应力耦合条件下层状岩体应力-渗流协同演化规律,本文选取了不同结构面角度的含充填节理砂岩和天然层理砂岩开展了叁轴压缩渗透试验,主要研究内容如下:针对含充填节理砂岩和天然层理砂岩,分别进行了围压20MPa,渗透压5MPa和围压10MPa,渗透压1MPa、5MPa、9MPa下的叁轴渗流试验,获得了层状岩体应力应变曲线、破坏模式和渗透率等数据。宏观试验结果初步给出了层状岩体应力-渗流耦合特性对结构面方位和渗透压的敏感性分析,并为下一步细观数值模拟提供数据参照。以室内试验结果为依据建立PFC~(2D)数值模型,采用离散元应力-渗流耦合求解程序进行数值计算。模拟工作分为两部分开展,即含充填节理砂岩压缩渗透细观数值模拟和层理砂岩压缩渗透细观数值模拟。含充填节理砂岩压缩渗透细观数值模拟研究了不同充填节理角度下砂岩压缩渗透过程中应力应变特征、破坏模式和渗透率演化阶段性特征,并从细观机理解释了砂岩能量细观响应和能量转移与耗散规律,探讨了细观结构变化对含充填节理砂岩渗流-应力耦合特性的影响。层理砂岩压缩渗透细观数值模拟着重讨论了不同层理角度砂岩应力应变特征、强度变形参数、破坏模式、位移场和渗透率演变规律等信息,分析了渗透压对试样力学特性和水力特性的影响。细观模拟结果表明:岩样细观结构的变化导致了层状岩体力学行为和水力行为的改变。本次研究宏观试验结合细观模拟,相辅相成,加深了渗透压-应力耦合状态下层状岩体压缩渗透力学行为研究。(本文来源于《华侨大学》期刊2019-05-30）
邹家强,张巍,刘爱华[3]（2019）在《混凝土细观数值试验的随机损伤本构模型》一文中研究指出混凝土在细观尺度下是由粗骨料、砂浆和界面过渡区(ITZ)组成的叁相复合材料。目前考虑细观尺度上这叁相之间力学性能的不同,已经进行了大量的细观数值试验研究。然而混凝土为典型的多尺度材料,在细观尺度下混凝土各相自身也是非均质的。鉴于此,提出了细观尺度下代表性体积单元(RVE)的随机损伤本构模型,并编制了相应的有限元程序。利用编制的程序,进行了随机骨料模型单轴拉伸和压缩数值试验;并进行了双骨料试件单轴拉伸数值试验。结果表明,该模型虽然结构简单,但能较好地反映混凝土的主要宏观力学行为和细观损伤的产生和演化发展。最后,通过参数敏感性分析,阐明了不同模型参数对混凝土宏观力学特性的影响。该模型可为混凝土细观数值试验研究提供支撑。(本文来源于《科学技术与工程》期刊2019年15期）
陈留凤[4]（2018）在《干湿循环对泥岩水力特性影响规律宏细观试验和数值研究》一文中研究指出泥岩是深部地下工程常见地层,由于含有膨胀性矿物,与水膨胀效应显着。本文针对泥岩水力耦合特性,综合采用多种宏细观测试方法,开展了泥岩干湿循环试验,系统研究了其水力特性,并结合数值仿真方法,进行了研究,拟揭示泥岩的干湿变形和损伤演化机理,主要工作如下:(1)利用所研制的湿度-质量跟踪实验系统,实时跟踪干湿循环过程泥岩质量变化,研究了不同干湿循环梯度和次数对泥岩土水特征曲线影响规律,发现了干湿循环次数对泥岩土水特征曲线影响较大,并利用V-G模型,进行了定量分析;(2)提出一个二维扩散模型,反映了干湿循环过程泥岩水气交换过程,反演得到了泥岩的扩散系数。在低湿度环境下,水蒸气的扩散系数随着湿度增加而增加,当湿度达到98%又降低。结合核磁共振和水银压汞试验,研究了泥岩含水分布和孔隙结构分布特征;(3)利用数字图像相关技术和环境电子扫描显微镜,实现了泥岩干湿循环细观原位测试。通过开展不同干湿循环试验,研究了干湿循环次数和干湿循环梯度对泥岩变形和细观结构影响规律;(4)泥岩干湿变形呈现显着的非均质性、非线性、各向异性和不可逆性,通过细观图像定量分析,分别揭示了泥岩变形和损伤机理,确定出它与材料矿物组成和细观结构的内在关系;(5)通过数值仿真,模拟分析了含夹杂对泥岩干湿变形影响规律。结果表明,泥岩干湿变形,由于不同矿物组成的变形不协调性将产生应力集中,并导致了不同矿物界面产生微裂隙,形成损伤破坏;提出的泥岩水力耦合模型可以反映干湿循环过程中泥岩水气扩散和变形特征。(本文来源于《武汉大学》期刊2018-11-12）
易勇生[5]（2018）在《基于细观和宏观尺度混凝土开裂数值试验研究》一文中研究指出随着我国坝工技术不断提高,混凝土的建设正在快速发展。为了保证经济效益和人民生命财产安全,对这些大体积混凝土结构的稳定性和开裂风险做出一个科学的评价已成为工程建设过程中必须面对和解决的重要课题。由于混凝土材料的复杂性,通过实验方法无法准确测得大体积混凝土的断裂性能,而通过数值试验研究方法测得混凝土的断裂性能是一中有效的方案。本文文从混凝土细观尺度出来,采用蒙特卡罗法并结合Python语言二次开发编写随机骨料程序,基于扩展有限元法探讨了混凝土细观组成界面、砂浆、骨料的材料性能对混凝土宏观力学性能的影响。将细观数值模拟得到的数据引入宏观力学分析中,研究了混凝土叁点弯曲梁在不同砂浆强度、不同断裂能、不同尺寸厚度、不同初始裂缝长度和初始裂缝位置不同的情况下损伤损化特征和断裂参数。结合Koyna重力坝实例,研究了不同筑坝混凝土的抗拉强度和不同坝体初始裂缝长度对重力坝宏观损伤演化特征和动态特性的影响、得出以下结论:(1)基于扩展有限元法模拟细观尺度混凝土在单轴拉重荷载作用下开裂全过程,分析混凝土受拉力应变曲线,研究表明界面、砂浆和骨料参数对混凝土宏观力学性能影响显着。(3)通过结合线性迭加原理和双K断裂准则对混凝土叁点弯曲梁的P-CMOD曲钱进行分析,研究表明初始裂缝长度、砂浆强度及混凝土断裂能对混凝土断裂参数影响显着,混凝土尺寸厚度对混凝土断裂参数无影响,初始裂缝的位置对混凝土承载力和裂缝扩展有很大影响。(3)以Koyna重力坝为工程实例,基于XFEM分析重力坝在受到自重荷载,静水压力、地震荷载以及结合附加质量法的动水压力的情况下裂缝扩展的全过程,分析重力坝动态响应数据。研究表明筑坝混凝土抗拉强度的提高能很好提高重力坝康震性能;初始裂缝对混凝土抗震性能弱化效果十分显着,初始裂缝越长,混凝土抗震性能越弱。本文的研究方法对混凝土断裂性能和断裂参数的测定具有借鉴意义,本文的研究结论对类似工程具有一定的参考价值。(本文来源于《西安理工大学》期刊2018-06-30）
李高春,姜爱民,黄卫东,王朝轰,王玉峰[6]（2018）在《固体火箭发动机粘接界面变形破坏的细观试验与数值模拟》一文中研究指出采用扫描电镜原位拉伸试验观察固体火箭发动机粘接界面试件在拉伸过程的变形和破坏过程,分析了载荷作用下界面失效模式和机理;依据粘接界面细观结构,建立了界面的细观数值模型,考虑了其细观损伤特点,在推进剂内部颗粒与基体之间以及推进剂/衬层之间引入界面元,对界面细观变形和破坏过程进行了数值模拟。结果表明,在外界应变5%时,表现为非均质材料内部应力分布不均,随应变的增加,推进剂内部脱湿形成的微孔洞不断扩展,最终导致界面破坏,界面拉伸失效过程表现为损伤的起裂和扩展,是推进剂内部脱湿和粘接界面脱粘共同作用的结果;界面元能有效地模拟粘接界面的脱粘过程,细观数值计算结果与试验结果吻合,正确反映了粘接界面在拉伸过程中细观损伤萌生与扩展的规律。(本文来源于《火炸药学报》期刊2018年03期）
郎颖娴[7]（2018）在《基于CT数字图像的叁维岩石细观孔隙模型与数值试验》一文中研究指出由于岩石介质具有非均质性、不透明性和多孔隙等特性,在物理试验或数值模拟中真实体现其内部叁维细观结构具有一定困难。自然界中岩体的矿物组成和成岩条件复杂,因此造成岩体具有上述特殊性质,使得从岩体细观角度分析其工程和力学性质显得尤为重要。本文采用CT扫描技术、边缘检测算法、滤波算法、叁维点阵映射与重构算法,建立了可以反映岩体内部细观结构的叁维非均匀数值模拟方法,提供了一种有效的细观结构描述方法。通过对不同孔隙分布特征和孔隙率的玄武岩试样进行CT扫描试验,构建了可以反映玄武岩内部孔隙结构特征的叁维非均匀巴西盘和直接拉伸数值试样。结合并行计算,针对岩石内部孔隙结构特征对试样破坏机制及抗拉强度的影响进行相关研究,有助于揭示孔隙对岩石宏观破坏的影响规律。主要研究工作内容为以下叁个部分:1、对玄武岩试样进行CT扫描试验,获得的CT扫描图像可反映玄武岩内部细观孔隙结构。对CT图像进行剪裁、二值化、中值滤波等预处理,为构建叁维细观模型提供图像资料。2、利用RFPA~(3D)-CT软件,构建叁维巴西盘和直接拉伸细观数值试样模型。模型规模可达280万单元,单元精细度可达到1/3 mm,能较好反映玄武岩中的细观孔隙结构。同时采用数字图像处理技术统计计算了巴西盘与直接拉伸数值试样的孔隙率,对孔隙率的影响进行了研究。3、结合并行计算进行了巴西劈裂与直接拉伸试验,得出以下结论:(1)通过巴西劈裂试验表明,孔隙空间分布特征与孔隙率同时对试样裂纹扩展模式与抗拉强度产生显着影响。孔隙的存在极大地削弱了玄武岩试样的抗拉强度,同时孔隙率与抗拉强度呈指数分布。当岩石试样的孔隙率较低且分布稀疏时,产生的次裂纹较少。当试样的孔隙含量较大时,产生的次裂纹较多。(2)通过直接拉伸试验表明,初始裂纹萌生位于孔隙处,随着荷载的增加拉伸裂纹横向扩展。孔隙的存在影响了试样拉伸破坏的最终形态,导致岩石试样的破坏面位置不确定,同时不同试样的拉伸裂纹形态各异。(3)在巴西劈裂试验中,试样沿着加载中轴线劈裂破坏,贯通裂纹的位置是固定的。而在直接拉伸试验中,裂纹则出现在试样中最薄弱的区域,导致最终破坏面位置不确定。因此会出现利用直接拉伸试验方法测定的抗拉强度小于巴西劈裂试验抗拉强度的情况。(本文来源于《大连理工大学》期刊2018-06-05）
程凯[8]（2018）在《重晶石混凝土受压落锤试验研究与细观数值模拟》一文中研究指出重晶石混凝土作为具有屏蔽辐射射线功能的一种新型特殊材料,被广泛运用于核电站等国防安全工程的建设中。研究重晶石混凝土在冲击荷载作用下的动态抗压力学性能具有非常重要的意义。本文通过落锤冲击试验结合离散元数值模拟的方法开展了一系列的研究。主要研究内容如下:(1)完成了重晶石混凝土和普通混凝土在静力荷载下的加载试验、重晶石的相关材料试验。试验结果表明,所取重晶石材料符合相关规范要求,在相同水灰比的前提下,重晶石混凝土的抗压强度以及轴心抗压强度和普通混凝土相比较为相当。(2)应用落锤加载试验机,分别完成了应变率范围值为1.02S-1~3.02S-1和1.4S-1~3.8S-1的重晶石混凝土和普通混凝土棱柱体试件的动态抗压冲击试验。试验结果表明,随落锤冲击高度的增加,试件的荷载峰值、加载速率、纵向应变峰值均相应的增加。(3)通过高速摄影截图和静态破坏图像的分析发现,当冲击高度较低时,试件以纵向劈裂破坏为主,劈裂裂纹随冲击高度的增加而不断延伸,随着冲击高度的增加,纵向裂纹数量显着增多,混凝土的承载能力急剧下降,混凝土内裂缝不断扩展,沿薄弱面形成宏观斜裂缝,裂缝宽度不断增大,成为一破损带,试件随之破裂成多个碎块,彻底失去承载能力。(4)通过对板式试件冲击试验结果的分析得出板式试件和棱柱体试件具有相似的破坏规律。高速摄影图像表明,重晶石混凝土由于自身骨料性脆的物理性质,裂缝的开展情况不同于普通混凝土,除沿交界面开展以外还表现为对骨料的贯穿。(5)对比分析了重晶石混凝土和普通混凝土试件在相同工况下的动态抗压冲击数据,结果表明普通混凝土和重晶石混凝土均具有良好的率相关性,其DIF值随应变率的增加而增加。(6)试验结果表明:重晶石混凝土试件和普通混凝土试件的表面损伤裂缝在不同的冲击工况下普遍具有分形特性,随着应变率及冲击荷载的增加,裂缝分形维数均随之增加。(7)应用PFC2D离散元软件对不同冲击工况下重晶石混凝土的落锤受压冲击试验开展了数值模拟,并与试验结果进行了全面的对比,验证了PFC离散元软件在分析动态抗压试验方面的可行性。(本文来源于《南华大学》期刊2018-05-01）
刘相如,杨圣奇[9]（2018）在《基于正交试验的岩石细观力学参数数值研究》一文中研究指出利用颗粒流程序,基于平直节理接触模型,进行了七因素叁水平的正交数值试验,研究了接触面单元数N、平直节理模量Ec、平直节理刚度比kr、摩擦系数μ、平直节理抗拉强度σc、平直节理黏聚力c和平直节理内摩擦角θ等7种细观参数对岩石宏观力学参数的影响.研究结果表明:N、σc和c是影响岩石强度特性的显着性因素,岩石抗拉强度、单轴抗压强度和黏聚力与N呈负相关关系,与σc和c呈正相关关系;Ec和kr则是影响岩石变形特性的显着性因素,Ec主要对弹性模量起控制作用,kr主要影响岩石的泊松比和弹性模量,岩石的弹性模量与Ec呈正相关关系,与kr呈负相关关系,泊松比与kr呈正相关关系;摩擦系数对岩石宏观参数的影响与围压有关,围压可诱发颗粒间的剪切滑移机制;θ只对单轴抗压强度、黏聚力和内摩擦角产生一定的影响,但并不显着,对其余宏观参数几乎不产生影响;细观参数标定实例表明基于正交试验标定岩石细观力学参数的方法是可靠的.(本文来源于《应用基础与工程科学学报》期刊2018年04期）
胡大琳,陈定市,张立兴,陈峰[10]（2017）在《饱水混凝土氯离子侵蚀数值试验随机细观分析》一文中研究指出为研究饱水状态混凝土中氯离子侵蚀的规律,首先基于Fick第二定律,在前人研究的基础上推导出综合考虑混凝土劣化、荷载作用、混凝土对氯离子的结合作用、温度、混凝土内部相对湿度、氯离子扩散的时间依赖性、离子静电场作用和表面氯离子浓度影响的新扩散方程。然后针对氯离子侵蚀的随机性,建立混凝土随机细观模型,并将氯离子侵蚀宏观数值模型与混凝土随机细观模型融合,提出混凝土氯离子侵蚀的随机细观研究新方法。通过编制相应的MATLAB程序,可生成任意骨料含量并满足不同级配要求的随机混凝土试件,并编制程序将MATLAB生成的.fig格式图形文件转换为通用的.dxf格式,以便于建立的模型可被有限元软件调用。最后,通过对105个混凝土随机试件进行氯离子侵蚀数值试验模拟,采用概率和数理统计的研究方法,总结出混凝土中氯离子侵蚀的一般规律。研究结果表明:细观层次上的物质传输浓度分布和数值上与宏观层次都有显着区别,氯离子在混凝土中的传输具有显着的随机性,相同骨料含量的混凝土试件在同一深度的氯离子含量是随机变量,骨料对氯离子传输具有显着的阻碍作用,骨料改变了氯离子在混凝土中的传输路径,氯离子分布在骨料周围有绕流现象,试件某一深度处的氯离子浓度近似服从正态分布。(本文来源于《长安大学学报(自然科学版)》期刊2017年06期）
细观数值试验论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
层状岩体在渗流环境下的力学特性和渗透特性对层状岩体设计、施工和稳定性起着关键作用。结构面各向异性特征、应力场与渗流场的耦合作用等诸多因素使得层状岩体渗流、变形及稳定分析变得异常复杂。为了研究渗透压-应力耦合条件下层状岩体应力-渗流协同演化规律,本文选取了不同结构面角度的含充填节理砂岩和天然层理砂岩开展了叁轴压缩渗透试验,主要研究内容如下:针对含充填节理砂岩和天然层理砂岩,分别进行了围压20MPa,渗透压5MPa和围压10MPa,渗透压1MPa、5MPa、9MPa下的叁轴渗流试验,获得了层状岩体应力应变曲线、破坏模式和渗透率等数据。宏观试验结果初步给出了层状岩体应力-渗流耦合特性对结构面方位和渗透压的敏感性分析,并为下一步细观数值模拟提供数据参照。以室内试验结果为依据建立PFC~(2D)数值模型,采用离散元应力-渗流耦合求解程序进行数值计算。模拟工作分为两部分开展,即含充填节理砂岩压缩渗透细观数值模拟和层理砂岩压缩渗透细观数值模拟。含充填节理砂岩压缩渗透细观数值模拟研究了不同充填节理角度下砂岩压缩渗透过程中应力应变特征、破坏模式和渗透率演化阶段性特征,并从细观机理解释了砂岩能量细观响应和能量转移与耗散规律,探讨了细观结构变化对含充填节理砂岩渗流-应力耦合特性的影响。层理砂岩压缩渗透细观数值模拟着重讨论了不同层理角度砂岩应力应变特征、强度变形参数、破坏模式、位移场和渗透率演变规律等信息,分析了渗透压对试样力学特性和水力特性的影响。细观模拟结果表明:岩样细观结构的变化导致了层状岩体力学行为和水力行为的改变。本次研究宏观试验结合细观模拟,相辅相成,加深了渗透压-应力耦合状态下层状岩体压缩渗透力学行为研究。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
细观数值试验论文参考文献
[1].郎颖娴,梁正召,董卓.玄武岩叁维细观孔隙模型重构与直接拉伸数值试验[J].工程科学学报.2019
[2].林春.层状岩体叁轴压缩渗透试验及细观数值模拟[D].华侨大学.2019
[3].邹家强,张巍,刘爱华.混凝土细观数值试验的随机损伤本构模型[J].科学技术与工程.2019
[4].陈留凤.干湿循环对泥岩水力特性影响规律宏细观试验和数值研究[D].武汉大学.2018
[5].易勇生.基于细观和宏观尺度混凝土开裂数值试验研究[D].西安理工大学.2018
[6].李高春,姜爱民,黄卫东,王朝轰,王玉峰.固体火箭发动机粘接界面变形破坏的细观试验与数值模拟[J].火炸药学报.2018
[7].郎颖娴.基于CT数字图像的叁维岩石细观孔隙模型与数值试验[D].大连理工大学.2018
[8].程凯.重晶石混凝土受压落锤试验研究与细观数值模拟[D].南华大学.2018
[9].刘相如,杨圣奇.基于正交试验的岩石细观力学参数数值研究[J].应用基础与工程科学学报.2018
[10].胡大琳,陈定市,张立兴,陈峰.饱水混凝土氯离子侵蚀数值试验随机细观分析[J].长安大学学报(自然科学版).2017