模拟三维裂纹问题的多尺度扩展有限元法     

王振  余天堂 《岩土力学》2014,35(9):2702-2708

扩展有限元法模拟裂纹时独立于网格,因此该方法是目前求解裂纹问题最有效的数值方法。为了在计算代价不大的情况,实现大型结构分析中考虑小裂纹或提高裂纹附近精度,在裂纹附近一般采用小尺度单元,其他区域采用大尺度单元。提出了分析三维裂纹问题的多尺度扩展有限元法,在需要的地方采用小尺度单元。基于点插值构造了六面体任意节点单元。所有尺度单元都采用8节点六面体单元,这样六面体任意节点单元可方便有效地连接不同尺度单元。采用互作用积分法计算三维应力强度因子。边裂纹和中心圆裂纹算例分析结果表明,该方法是正确和有效的。  相似文献   

砂砾岩水力压裂裂缝扩展规律的数值模拟分析   总被引：1，自引：0，他引：1  

李连崇  李根  孟庆民  王昊  王振 《岩土力学》2013,34(5):1501-1507

砂砾岩储层一般具有岩性和渗透性变化大、孔隙度低、连通性差、孔隙结构复杂和非均匀性严重等特点,因此,在水力压裂过程中,裂缝扩展形态难以控制,大规模改造难度大。针对国内某典型砂砾岩油藏特征,采用数值计算方法对砂砾岩压裂裂缝的扩展规律进行了研究,包括地应力场、砾石含量和粒径等对裂缝扩展形态及压裂压力的影响。研究表明,砾石的存在增加了压裂裂纹扩展的复杂性,裂纹主要有止裂、偏转、穿透和吸附4种表现模式,但主应力差严格控制着裂纹的走向,随着主应力差的增大,裂纹由总体绕砾扩展转变为总体穿砾扩展,失稳压力随着主应力差的增大而明显减小;砾石含量的多少体现了砂砾岩试样宏观的非均匀性,含量越高均匀性越差,随着砾石含量的提高,裂纹与砾石的相互作用占据主导地位,失稳压力随砾石含量的增加而增大;当砾石体积含量一定时,砾石粒径对压裂压力的影响主要取决于砾石排列的随机性,失稳压力随砾石粒径的增大而略有增大。  相似文献   

溪洛渡库区干海子滑坡变形特征分析     

樊柱军  王振 《中国地质灾害与防治学报》2013,24(2):38-43

通过有限差分软件FLAC3D对滑坡进行了三维数值位移计算及变形特征分析,结果表明:水库正常蓄水至600m高程,滑坡的剪切变形主要集中在前缘垮堵湾附近,前缘局部会发生浅层滑带;后缘拉伸屈服区域较大,坡度较陡,可能会发生崩塌或倾倒;滑坡的水平、竖向位移变形主要集中在前缘高程590 ～ 650m、x=479200～x=479214靠近跨堵弯附近区域.  相似文献   

利用海面全极化微波辐射获取毛细重力波谱的研究          下载免费PDF全文

殷晓斌  王振占  刘玉光 《中国科学:地球科学》2010,40(1):94-104

通常利用双尺度模型计算海面微波辐射的原则是, 先计算大波斜率密度函数对电磁扰动权函数的影响, 再引入海面毛细重力波谱的效应. 电磁扰动权函数与海面毛细重力波谱无关, 而且海浪长波谱和毛细重力波谱可以根据分界波数分开计算; 依据这一点, 推导并获得了一个简单的计算海面微波辐射的新模型. 依据该模型, 海面微波辐射可以表示为电磁扰动权函数对海面曲率谱的积分, 其优点是电磁扰动权函数和海面曲率谱对亮温的作用可以进行分解研究. 基于该模型, 进一步讨论了利用多频全极化辐射计反演海面毛细重力波谱的可行性.  相似文献   

利用近场高频GPS、 强地面运动和远场地震波形数据联合反演2008年汶川M_S8.0地震的震源时空破裂过程     

孟国杰  苏小宁  王振  廖华 《地震》2018,38(2):11-27

联合近场GPS测站1-Hz运动学位移、 强震仪加速度波形和全球台站P震相波形作为约束, 以时空滑动分布约束条件和ABIC模型参数选择方法, 结合先验的滑动方向变化范围, 反演2008年汶川M_S8.0地震的震源时空破裂过程, 给出了能够综合反映震源破裂过程的统一模型。 结果表明, 汶川地震总体上存在4个主要的破裂区, 最主要的一个破裂区位于震源东北40~120 km, 断层面上的最大位错量约为10 m, 主体滑动分布在2~20 km深度范围, 破裂达到地表; 第二个主体破裂区位于断层破裂带南段, 最大滑动量达到6 m; 另外2个主体滑动区位于断层破裂带北段, 但滑动破裂量小于断层南段破裂区的滑动量, 滑动破裂值最大值为4 m, 超过1 m的区域在走向上超过70 km。 反演得到的断层滑动模型的地震矩为9.5×10²¹ Nm, 相应的矩震级为M_W7.95。 汶川地震破裂表现为单侧破裂, 起始破裂在汶川下方16 km深度, 向东北方向一致性地传播, 过程持续~120 s。 在地震发生后0~10 s内, 破裂集中在震源起始破裂区, 滑动破裂值为~1.0 m, 之后破裂向东北方向扩展, 震后20~40 s是主要的破裂时段。 在40~60 s, 破裂跨越断层南段和北段。 在80~90 s破裂最大值开始下降, 在100~110 s时, 下降为~0.5 m, 在110~120 s时, 下降为~0.1 m。 加入近场GPS测站1-Hz 波形数据与近场强震仪波形和远场长周期体波联合反演, 提高了震源破裂模型的空间分辨率, 特别是浅部滑动破裂区的分辨率, 反演的最大滑动破裂值比不用1-Hz 波形数据反演的结果增大, 表明近场1-Hz GPS波形数据对于揭示汶川地震的时空破裂过程具有重要的作用。  相似文献   

广西渐新世宁明组三种植物碳同位素与古气候分析     

王秋军  郑军  孙柏年  马福军  王振  王万梅 《沉积学报》2020,38(2):358-366

渐新世代表地球一个早期的“冰室”期，是地球气候演化和生物演替过程中一段特殊的时期。渐新世植物化石的碳同位素可为研究该时期的古气候提供依据。对广西渐新世宁明组三种植物及其最近现生亲缘种的碳同位素进行分析，化石种Buxus ningmingensis，Chuniophoenix slenderifolia和Cephalotaxus ningmingensis的碳同位素组成（δ13C）分别为-29.0‰，-28.3‰，-28.0‰；碳同位素分馏（Δ13C）分别为23.48‰，22.74‰，22.43‰；叶内细胞间和外界大气的CO₂分压比（C_植物/C_空气）分别为0.84，0.81，0.80；水分利用效率（WUE）分别为42.63μmol CO₂/mol H₂O，51.56μmol CO₂/mol H₂O，55.38 μmol CO₂/mol H₂O。其对应的最近现生亲缘种（NLRs）的δ13C分别为-27.9‰，-29.7‰，-28.8‰；Δ13C分别为20.47‰，22.36‰，21.42‰；C_植物/C_空气分别为0.71，0.79，0.75；WUE分别为72.22 μmol CO₂/mol H₂O，51.28μmol CO₂/mol H₂O，61.76 μmol CO₂/mol H₂O。化石种δ13C值均落在现代C₃植物相应的数值范围内，其Δ13C和C_植物/C_空气均高于相应的NLRs数值；而Buxus ningmingensis和Cephalotaxus ningmingensis的WUE低于相应的NLRs数值；其中Chuniophoenix slenderifolia的WUE稍高于相应的最近现生亲缘种C. hainanensis，推测可能与其NLR标本的母本植物生长在水源充足、空气潮湿的湖溪边湿地环境有关。基于Δ13C、C_植物/C_空气和WUE结果，推测化石种可能生活在一种比现在更为温暖湿润的气候环境中；化石种及同层位化石的古气候重建支持了当前古气候分析结果。  相似文献   

考虑SSI效应的立式储罐水平基础隔震研究   总被引：2，自引：0，他引：2  

崔利富  孙建刚  李德昌  赵颖华  王振 《世界地震工程》2011,27(2)

立式储罐在地震作用下破坏严重,损失较大.为了降低立式储罐在水平地震激励下的地震响应,考虑土与结构相互作用对储罐地震响应的影响,将立式储罐基础隔震体系简化为3质点5自由度力学模型.依据Hamilton原理建立立式储罐基础隔震体系的控制方程,给出了立式储罐基底剪力、倾覆弯矩、晃动波高和应力的理论表达.选取150000m3储罐,采用wilson-θ法对其进行了地震动响应分析.结果表明:储罐基础隔震体系能够降低储罐的地震响应;为获得理想的地震响应,场地、隔震周期和阻尼比存在优化取值区间;储罐抗震与减震设计要视设计安全需要来决定是否考虑土与结构的相互作用.  相似文献   

晕渲地貌城区图的制作工艺探讨     

张翼翔  王振 《中国地名》2011,(3):46-47

一、原理及技术综述地形晕渲法也称地貌晕渲法或阴影法,它根据假定的光源对地面照射所产生的阴影强弱明暗程度,用相应浓淡的色彩或墨绘制阴影,显示地貌起伏形态。  相似文献   

水下运动源内波尾迹海面作用量谱扰动分析     

高国兴  王振占  陈标  许素芹 《中国海洋大学学报(自然科学版)》2011,41(12):17-21,68

应用作用量守恒理论,对二维作用量谱平衡方程的波流作用机理及源(汇)函数进行分析,并对水下运动源内波尾迹在自由面(水面)形成的辐聚和辐射流场引起的作用量谱扰动进行了数值仿真,模拟出不同的配置条件下作用量谱扰动可能存在的"不对称性"。根据海面微波散射及雷达海面成像理论及作用量谱扰动的数值仿真结果,认为内波尾迹雷达散射的不对称可能是源自于作用量谱扰动的"不对称性"。  相似文献   

A method for correcting regional bias in SMOS global salinity products     

佟晓林  王振占  李青侠 《中国海洋湖沼学报》2015,33(4):1072-1084

Soil Moisture and Ocean Salinity(SMOS) Level 3(L3) sea surface salinity(SSS) products are provided by the Barcelona Expert Centre(BEC). Strong biases were observed on the SMOS SSS products, thus the data from the Centre Aval de Traitement des Données SMOS(CATDS) were adjusted for biases using a large-scale correction derived from observed differences between the SMOS SSS and World Ocean Atlas(WOA) climatology data. However, this large-scale correction method is not suitable for correcting the large gradient of salinity biases. Here, we present a method for the correction of SSS regional bias of the monthly L3 products. Based on the stable characteristics of the large SSS biases from month to month in some regions, corrected SMOS SSS maps can be obtained from the monthly mean values after removing the regional biases. The accuracy of the SMOS SSS measurements is greatly improved, especially near the coastline, at high latitudes, and in some open ocean regions. The SMOS and ISAS SSS data are also compared with Aquarius SSS to verify the corrected SMOS SSS data. The correction method presented here only corrects annual mean biases. The measurement accuracy of the SSS may be improved by considering the influence of atmospheric and ocean circulation in different seasons and years.  相似文献