Three-dimensional finite element simulation of fracture propagation in rock specimens with pre-existing fissure(s) under compression and their strength analysis     

Ramin Pakzad  Shanyong Wang  Scott W. Sloan 《国际地质力学数值与分析法杂志》2020,44(10):1472-1494

A FORTRAN program, consistent with the commercially available finite element (FE) code ABAQUS, is developed based on a three-dimensional (3D) linear elastic brittle damage constitutive model with two damage criteria. To consider the heterogeneity of rock, the developed FORTRAN program is used to set the stiffness and strength properties of each element of the FE model following a Weibull distribution function. The reliability of the program is assessed against available experimental results for granite cylindrical specimens with a throughgoing, flat and inclined fissure. The calibration procedure of the material parameters is explained in detail, and it is shown that the compressive to tensile strength ratio can have a substantial influence on the failure response of the specimens. Numerical simulations are conducted for models with different levels of heterogeneity. The results show a smaller load bearing capacity for models with less homogeneity, representing gradual coalescence of fully damaged elements forming throughout the models during loading. The maximum load bearing capacity is studied for various combinations of inclination angles of two centrally aligned, throughgoing and flat fissures of equal length embedded in cylindrical models under uniaxial and multiaxial loading conditions. The key role of the compressive to tensile strength ratio is highlighted by repeating certain simulations with a lower compressive to tensile strength ratio. It is proven that the peak loads of the rock models with sufficiently small compressive to tensile strength ratios containing two throughgoing fissures of equal length are similar, provided that the minimum inclination angles of the models are the same. The results are presented and discussed with respect to the existing experimental findings in the literature, suggesting that the numerical model applied in this study can provide useful insight into the failure behaviour of rock-like materials.  相似文献   

地理科学与资源研究所80年回顾及展望     

葛全胜  廖小罕  高星  封志明  刘卫东  廖晓勇  诸云强 《地理学报》2020,75(12):2537-2546

2020年中国科学院地理科学与资源研究所建所80周年。回眸80年,从1940年重庆北碚成立的中国地理研究所,到1953年重新组建的中国科学院地理研究所和1956年成立的中国科学院自然资源综合考察委员会,再到1999年地理研究所和自然资源综合考察委员会整合形成现在的地理科学与资源研究所,几经变迁,历经三代人努力,研究所始终如一,求真务实,开拓进取,推动着地理科学与资源科学的创新发展,为国家建设发展和生态文明进步做出了重要贡献。适逢建所80周年,本文回顾地理资源所发展历程,总结取得的重要科研成果,并展望未来发展。  相似文献   

关于确保甘肃省祁连山生态保护红线落地并严守的科技支撑建议   总被引：1，自引：0，他引：1  

王宝  王涛  王勤花  王鹏龙  徐冰鑫  高峰 《中国沙漠》2019,39(1):7-11

祁连山是中国西部重要生态安全屏障，是国家重点生态功能区，其生态保护与治理一直受到国家、地方政府和当地居民高度关注。目前，在祁连山的生态保护工作中，缺乏对现状基础数据的全面掌握，区域经济发展与生态环境保护矛盾突出，生态环境综合监测系统不完备，生态补偿机制推进实施缺乏创新。在全面梳理祁连山目前存在的重大生态问题的基础上，提出了祁连山生态保护红线落地并严守的建议，包括加快开展祁连山综合科学考察、完善并落实开展生态补偿机制、探索以正面清单为导向的协调发展模式、促进生态安全与地方经济社会可持续发展相协调、进一步实施重大配套政策、完善保障支撑体系等。  相似文献   

中国与“一带一路”沿线国家贸易及其影响因素     

许阳贵  刘云刚 《热带地理》2019,39(6):855-868

利用拓展贸易引力模型,借助Eviews等工具分析了影响中国与“一带一路”沿线国家贸易规模的因素,以及中国对外直接投资的滞后性对双边贸易的影响。结果表明：1）中国与“一带一路”沿线国家贸易规模受到经济发展水平、市场规模、政治制度、贸易畅通性、便利性、中国对外直接投资、民间文化交流紧密度的影响;2）中国对外直接投资对于带动中国与“一带一路”沿线国家间的贸易规模具有正向作用,但其效应具有一定滞后性;3）中国对外直接投资对于带动中国与不同“一带一路”沿线国家贸易规模的引力大小不同,可分为投资带动力巨大型、投资带动型、投资一般型、投资带动力不足型4种类型,中国与东南亚、西亚和撒哈拉以南的非洲国家贸易规模受中国对外直接投资带动作用较强。  相似文献   

高分六号遥感卫星新增波段下的树种分类精度分析     

张沁雨  李哲  夏朝宗  陈健  彭道黎 《地球信息科学学报》2019,21(10):1619-1628

高分六号卫星具有覆盖广、多种分辨率、波段多的优势,能为遥感解译提供更丰富的信息。为探究高分六号卫星新增波段在森林树种识别上的应用,本文以覆盖根河市阿龙山林业局的一期高分六号宽幅影像为数据源,基于特征优化空间算法（Feature Space Optimization,FSO）和最大似然分类法,分别利用高分六号的前4个波段和所有波段（8波段）的光谱、纹理等特征进行了森林树种分类,并逐一添加新增波段特征确定了各波段的贡献率排名。结果表明：在加入了优选出的均匀性纹理、均值纹理和角二阶矩纹理3种纹理特征后,前4波段和8波段的分类精度比只基于光谱特征时的精度分别高出13.23%和24.63%;利用8波段信息比只利用前4波段在基于光谱特征上的精度高11.88%,在基于光谱+纹理特征上则高23.24%;基于8波段光谱+纹理特征的树种分类精度最高,达到68.74%,新增4波段的贡献率排名为B6>B5>B8>B7,说明新增红边波段对于本次树种分类试验的贡献率最高,能为北方树种识别提供有效帮助。  相似文献   

Experimental study on a sampling technique based on a freeze-sediments valve for deep-sea microorganism     

《Applied Ocean Research》2019

Deep-sea microorganism research has become a hot topic in life science, owing to its special value in high pressure and low temperature environment. If not kept the in-situ low temperature and high pressure, it will cause the microorganism to lose its activity and lead to a waste of resources. A freeze-sediments valve presents a promising solution to maintain the low temperature and high pressure in situ, improve the success rate of sampling and shorten the sampling time. A series of experiments were conducted to characterize the freeze-sediments valve, including the sampling time without leakage, adaptation to different sediments and the effect of the length, etc. Most important of all, temperature change of sediments is observed in all experiments. Experimental results indicated that the freeze-sediments valve was formed in 5 min without leakage and the freeze-sediments valve could be applied to different sediments without limitations on sediments type and mineral content. Considering the pressure retaining capacity and formation time of freeze-sediments valve, it was found that the freeze-sediments valve with a length of 60–80 mm has good pressure retaining capacity whose value was 41.3–48.4 Mpa and short formation time which was 5 min. Precooling the sampler could be used to shorten the sampling time in the actual environment application. This sampling technique can play a vital role in maintaining in-situ low temperature at −2 to −4 ° Celsius in all the experiments. According to the tests, the sampling technique based on the freeze-sediments valve had the potential to solve the problem of keeping in-situ temperature, low sampling success rate and long sampling time in the future.  相似文献   

地质和岩土工程光电传感监测研究新进展——第六届OSMG国际论坛综述     

朱鸿鹄  施斌  张诚成 《工程地质学报》2020,28(1):178-188

第六届地质(岩土)工程光电传感监测国际论坛于2017年11月3~5日在南京大学顺利召开。本届论坛主题为"基础设施监测技术前沿及应用",共设置了35场特邀报告,来自近20个国家和地区的350余位代表参会。本届论坛显示,近几年来国内外地质和岩土工程光电传感监测领域的研究工作又取得了很多新进展:(1)光电感测解调技术不断成熟和完善,监测信噪比、空间分辨率等指标也突飞猛进;(2)国际上出现了一系列适用于地质与岩土工程监测的新型光电传感器,如聚合物光纤土工织物等;(3)光电传感器及其监测系统成为保障隧道、堤坝、核电站、桥梁等基础设施安全运营的有力工具,为这些设施的健康状态诊断和损伤识别提供了数据支撑;(4)光电传感监测技术在地质灾害监测预警中扮演了越来越重要的角色。未来的研究热点主要集中于3个方面:(1)高性价比的分布式光纤传感解调技术的研发;(2)匹配地质和岩土工程监测需求的新型光纤传感器及其布设工艺的研发;(3)基于人工智能的监测数据处理和灾害预警系统的开发。  相似文献   

基于GIS的“一带一路”地区气温插值方法比较研究     

杨艳昭  郎婷婷  张超  贾琨 《地球信息科学学报》2020,22(4):867-876

“一带一路”倡议是新时期中国为加强对外开放提出的全球化合作倡议,资源环境的优化配置对全球化发展意义重大。气温作为重要的基础数据和输入要素,对其进行空间化处理是实现大尺度区域资源环境优化配置的前提。本文基于地理信息技术（GIS）,运用距离平方反比法（IDS）、协同克里格法（CK）、回归距离平方反比法（RIDS）和回归协同克里格法（RCK）,对“一带一路”地区1980—2017年的2679个气象站点的月平均气温和年平均气温数据进行插值,获得了“一带一路”地区10 km分辨率的气温空间分布数据。交叉验证结果表明：① IDS、CK、RIDS和RCK插值法在整体上均较好地展示了“一带一路”地区气温的地理空间分布规律,4种插值方法的月均气温的均方根误差分别在1.93~2.43、1.78~2.14、1.31~2.23和1.23~1.92 ℃之间;年均气温的均方根误差分别为1.94、1.83、1.37和1.27 ℃;② 在“一带一路”地区,加入协变量分析的CK插值精度整体优于IDS,并且削弱了IDS的极值现象;③ RIDS和RCK对年均气温的插值精度分别较IDS和CK提高了29.4%和30.6%,表明加入地理要素并进行残差修正的插值精度得到了进一步提高。总体来看,RCK插值法对气温数据的插值精度最高,可以考虑将此方法作为“一带一路”地区温度等气象要素的插值方法。  相似文献   

经济地理学制度理论的发展与建构的重要方向     

傅沂  赵子奇 《热带地理》2019,39(5):711-720

在中国制度差异显著与目前区域发展不平衡不充分的现实下,经济地理学与制度相结合的研究显得尤为必要。通过系统地梳理经济地理学与制度的关系发现,经济地理学与制度在历史上存在先分离后融合的情况,并且目前经济地理学与制度研究结合态势不容乐观,制度研究在本体论、方法论、时间维度、空间尺度、研究方法等方面仍然存在不足。通过文献梳理与理论分析,认为经济地理学的制度理论应基于演化经济地理学进行建构,并提出了建构的方向：1）以系统论、层级观为指导,注重构建制度的层级结构;2）以反还原论为基础,寻求方法论的突破;3）借助演化的思想与路径依赖理论,强调时间在制度系统中的作用;4）加强对各空间尺度的制度研究;5）注重工具方法的借鉴与创新。  相似文献   

长白山天池火山天文峰期黄色浮岩成因研究     

潘波  程滔  徐丹  刘松军 《岩石学报》2020,36(7):2067-2080

长白山天池火口北侧天文峰之上,一套醒目的黄色浮岩引起广泛的关注,其颜色成因问题更是讨论的热点。本文通过野外地质调查、显微形貌和地球化学分析等方法,探索了黄色浮岩的颜色成因问题,并对此次喷发活动(天文峰期喷发)有了更进一步的认识。黄色浮岩与其下部灰白色浮岩应为同一期喷发所形成,两者成分一致且特征相似。黄色浮岩初始颜色为灰白色,后期受所处环境(降水丰富)与本身气孔特征的影响,浮岩内发生了元素析出和元素沉淀的过程。首先,浮岩内Si与H2O结合形成弱硅酸(H2Si O3),而大气中CO2与H2O结合形成弱碳酸(H2CO3),在弱酸环境下火山玻璃逐渐析出Si、K、Al、Ca和Fe等阳离子,而析出的元素易溶于水的部分被流水带走,难溶于水的Fe与Al富集并粘附在火山玻璃壁上,同时由于Fe可与H2O络合形成黄色的Fe的水合物(Fe2O3·n H2O),而Al与H2O络合形成凝胶状白色水合物(Al2O3·n H2O),两者混合形成了黄色胶状物粘附在火山玻璃壁上,改变了浮岩原本的灰白色,形成了黄色浮岩。因此,天文峰期浮岩的黄色是由于后期风化淋滤作用所造成,属于次生色。本研究提高了对火山喷发堆积物风化淋滤作用过程的认识,也为其他地区相似颜色变化问题的讨论提供了借鉴。  相似文献