A novel coupled FDM-DEM modelling method for flexible membrane boundary in laboratory tests     

Hua-Xiang Zhu  Zhen-Yu Yin  Qiang Zhang 《国际地质力学数值与分析法杂志》2020,44(3):389-404

Difficulties are involved in discrete element method (DEM) modelling of the flexible boundary, that is, the membranes covering the soil sample, which can be commonly found in contemporary laboratory soil tests. In this paper, a novel method is proposed wherein the finite difference method (FDM) and DEM are coupled to simulate the rubber membrane and soil body, respectively. Numerical plane strain and triaxial tests, served by the flexible membrane, are implemented and analysed later. The effect of the membrane modulus on the measurement accuracy is considered, with analytical formulae derived to judge the significance of this effect. Based on an analysis of stress-strain responses and the grain rotation field, the mechanical performances produced by the flexible and rigid lateral boundaries are compared for the plane strain test. The results show that (1) the effect of the membrane on the test result becomes more significant at larger strain level because the membrane applies additional lateral confining pressure to the soil body; (2) the tested models reproduce typical stress and volumetric paths for specimens with shear bands; (3) for the plane strain test, the rigid lateral boundary derives a much higher peak strength and larger bulk dilatation, but a similar residual strength, compared with the flexible boundary. The latter produces a more uniform (or ‘diffuse') rotation field and more mobilised local kinematics than does the former. All simulations show that the proposed FDM-DEM coupling method is able to simulate laboratory tests with a flexible boundary membrane.  相似文献   

基于SSW点云数据的矢量地图平面精度自动校验方法     

羌鑫林  李广伟  王留召  张伟红 《测绘通报》2019,(3):98-102

常规的矢量地图精度校验采用抽样与实地测量，外业工作量大，自动化程度低。针对这一问题，本文提出基于SSW激光点云数据的矢量地图平面精度自动校验方法。首先，使用车载激光扫描器获得道路两侧高精度点云数据，并对点云数据进行滤波、坐标转换和精度检验；其次，基于多特征识别算法，使用SWDY软件提取点云特征点线；最后，利用最近邻法搜索待检矢量图中的同类地物特征点线，并计算匹配点线对的中误差。以兴化城区为试验区，采用该方法检测该地区1：1000比例尺的矢量地图平面精度，试验结果显示，成功匹配了点云数据205个地物特征中的201个，矢量地图的总体中误差为0.26 m，且能够发现待检测矢量地图中的采集丢漏与明显错误。本文方法可以减少现有检测方法的野外实测工作量，增加检测样本数量，降低检测过程中的人为干扰因素，有效提升检测的可靠性与检测效率。  相似文献   

城市场景结构感知的网格模型简化算法     

张春森  张会  郭丙轩  彭哲 《测绘学报》2020,49(3):334-342

针对二次误差测度(QEM)网格简化算法全局几何特征信息损失严重的缺点,提出一种具有结构感知功能面向城市三维模型重建的网格简化算法。该算法顾及城市影像中平面结构特征,以代理平面为全局特征约束条件,使模型在简化过程中全局结构特征更多地被保持,以利于多层次细节模型(LOD技术)、网格优化提速等模型后续操作。以倾斜摄影获取影像生成的初始三角网格模型为试验数据,采用所给算法对其进行网格简化并与QEM算法进行对比。结果表明:所给算法简化精度及简化效率均优于QEM算法。  相似文献   

海岸波浪多次破碎波能耗散模型   总被引：1，自引：0，他引：1  

闫圣  邹志利 《海洋学报》2020,42(9):30-37

在坡度很缓(接近或小于1∶100)的海岸，波浪在向海岸传播的过程中，可能经历多次破碎，而在两次波浪破碎之间将伴随着波浪恢复(波浪恢复到不破碎状态)。在现有海岸波高计算模型中，波浪破碎是通过波能耗散来模拟的，但所采用的波能耗散模型都不能自动考虑波浪出现多次破碎的过程，特别精确模拟这一过程中出现的波浪恢复。本文提出了解决这一问题的新的波能耗散模型，模型的建立是通过在Dally模型中重新建立稳定波能、饱和波高水深比和波能耗散系数，并引入了波浪恢复的判断条件实现的。该模型的波能耗散在波浪恢复区的值很小故能描述波浪恢复区的波浪运动。与实验结果的对比表明，新模型可以适合缓坡情况波浪多次破碎的波高模拟，而且对不同坡度的平坡和沙坝海岸(1∶100～1∶10)的破碎波模拟都可以给出与实验结果符合的结果，并且可以自动识别多次波浪破碎的存在和波浪恢复的发生。  相似文献   

Is Ziarat a Potential Site for Conventional or Unconventional Energy Resources?     

Sarfraz KHAN  Umair Bin NISAR  Khawar A. AHMED  Muhammad WASEEM  Waqas AHMED 《《地质学报》英文版》2018,92(4):1544-1557

A structural interpretation of the Ziarat block in the Balochistan region (a part of the Suleiman Fold and Thrust Belt) has been carried out using seismic and seismological data. Seismic data consists of nine 2.5D pre‐stack migrated seismic lines, whereas the seismological data covers the Fault Plane Solution and source parameters. Structural interpretation describes two broad fault sets of fore and back thrusts in the study area that have resulted in the development of pop‐up structures, accountable for the structural traps and seismicity pattern in terms of seismic hazard. Seismic interpretation includes time and depth contour maps of the Dungan Formation and Ranikot group, while seismological interpretation includes Fault Plane Solution, that is correlated with a geological and structural map of the area for the interpretation of the nature of the subsurface faults. Principal stresses are also estimated for the Ranikot group and Dungan Formation. In order to calculate anisotropic elastic properties, the parameters of the rock strength of the formations are first determined from seismic data, along with the dominant stresses (vertical, minimum horizontal, and maximum horizontal). The differential ratio of the maximum and minimum horizontal stresses is obtained to indicate optimal zones for hydraulic fracturing, and to assess the potential for geothermal energy reservoir prospect generation. The stress maps indicate high values towards the deeper part of the horizon, and low towards the shallower part, attributed to the lithological and structural variation in the area. Outcomes of structural interpretation indicate a good correlation of structure and tectonics from both seismological and seismic methods.  相似文献   

道路平面测设计算的通用公式   总被引：8，自引：0，他引：8  

李少元  王新洲  花向红 《测绘工程》2006,15(2):17-21

基于各类道路线型曲率呈线性变化的共同特性,给出了线元上任意点坐标方位角的统一计算公式,进而提出了适用于所有道路线型平面测设计算的中桩坐标、边桩坐标的通用公式。在此基础上,讨论线路外一点对应中桩的计算以及直线与线路交点的计算,给出了相应的计算方案。  相似文献   

基于拓扑构建的多边形区域间运算的新方法     

陈波  薛本新  钱海忠  邓红艳 《测绘科学技术学报》2006,23(6):444-447

提出了一种新的直观的方法进行多边形区域之间的运算.首先将需要计算的多边形区域的边进行自动拓扑构建,利用多边形区域的边将平面划分为n个小多边形区域;然后生成这些多边形区域的内点,通过判断小多边形区域的内点是否在原始多边形区域内来确定小多边形区域是否选取;最后合并选取的小多边形即为所求.试验结果表明,该方法思路清晰、鲁棒性强,在GIS中得到了有效的运用.  相似文献   

岩体多尺度异质性及其力学行为     

兰恒星  包含  孙巍锋  刘世杰 《工程地质学报》2022,30(1):37-52

异质性是岩体的重要属性之一,从岩体的物质组成到结构特征,再到微宏观力学行为表现,异质性现象普遍存在。本文在梳理已有研究成果的基础上,从岩体的细微观异质性、结构面异质性和宏观异质性3个不同的尺度,对异质性的产生原因、表现特征、力学效应和时空演化规律等进行阐述,并介绍了相关研究方法以及异质性在不同尺度上的差异表现。岩体异质性的研究,是岩体工程地质力学理论体系的延伸,而多尺度的研究方法也成为全面揭示岩体变形破坏机制的一种有效手段。  相似文献   

浑河断裂带地质灾害发育特征及其成因机制     

张田田  杨为民  万飞鹏 《吉林大学学报(地球科学版)》2022,52(1):149-161

浑河断裂带是辽宁抚顺地区最为重要的一条活动断裂。为了深入调查沿浑河断裂带地质灾害发育情况,了解灾害形成与先存断裂之间的关系,为同类型灾害的防治和预警提供科学依据。本文采用现场调查方法,结合地面变形监测资料,厘清了浑河断裂带灾害类型和发育规律,剖析了断裂带灾害的形成机理。研究结果表明：断裂隐伏区地裂缝发育,主要沿浑河断裂带分支断裂展布,裂缝延伸长度300～2 400 m;其成因是抚顺城区南部采矿活动诱发了先存软弱断裂面局部拉裂、张开,进而向地表扩展、贯通,形成地裂缝。在断裂延伸的基岩地区沿断裂破碎带及影响带发育小型滑坡,主滑方向与断裂走向垂直或大角度斜交;其形成机制与岩体内部发育的结构面有关,尤其是顺坡向优势结构面的发育,其与坡体耦合形成易滑结构体,在长期降雨作用下,结构面软化、贯通及岩土体加速蠕滑,最终形成滑坡。  相似文献   

西秦岭大店沟金矿成矿流体演化及矿床成因     

缪广  董国臣  屈海浪  刘舒飞  艾忠林  史鹏亮  曹雪峰 《现代地质》2021,35(6):1565-1575

大店沟金矿是西秦岭成矿带近年来新发现的中型金矿床,金矿体赋存在下古生界丹凤群木其滩组绢云绿泥石英片岩中,叠加在北东东向脆韧性剪切带中的脆性构造为成矿结构面。在总结控矿地质特征的基础上,通过开展系统的流体包裹体、稳定同位素地球化学研究及成矿流体演化、矿床成因探讨,认为成矿期共分半自形黄铁矿、它形粒状黄铁矿、石英多金属硫化物和碳酸盐-黄铁矿4个成矿阶段,其中它形黄铁矿阶段和石英多金属硫化物阶段为最主要成矿阶段。流体包裹体类型以水溶液包裹体、CO₂三相包裹体和纯CO₂包裹体为主,成矿温度集中在120~256 ℃之间,成矿流体盐度为4.03%~15.27%。H-O同位素研究显示成矿热液主要为变质水混合大气降水,S同位素组成特征表明成矿物质来自深源;流体不混溶和沸腾作用是金沉淀的主要机制,矿床成因类型为造山型金矿。通过成矿结构面舒缓波状特征规律总结,判断成矿流体沿成矿结构面自南西深部向北东浅部运移、沉淀,形成分段富集矿化。  相似文献