Anisotropic dual-continuum representations for multiscale poroelastic materials: Development and numerical modelling     

Mark Ashworth  Florian Doster 《国际地质力学数值与分析法杂志》2020,44(17):2304-2328

Dual-continuum (DC) models can be tractable alternatives to explicit approaches for the numerical modelling of multiscale materials with multiphysics behaviours. This work concerns the conceptual and numerical modelling of poroelastically coupled dual-scale materials such as naturally fractured rock. Apart from a few exceptions, previous poroelastic DC models have assumed isotropy of the constituents and the dual-material. Additionally, it is common to assume that only one continuum has intrinsic stiffness properties. Finally, little has been done into validating whether the DC paradigm can capture the global poroelastic behaviours of explicit numerical representations at the DC modelling scale. We address the aforementioned knowledge gaps in two steps. First, we utilise a homogenisation approach based on Levin's theorem to develop a previously derived anisotropic poroelastic constitutive model. Our development incorporates anisotropic intrinsic stiffness properties of both continua. This addition is in analogy to anisotropic fractured rock masses with stiff fractures. Second, we perform numerical modelling to test the DC model against fine-scale explicit equivalents. In doing, we present our hybrid numerical framework, as well as the conditions required for interpretation of the numerical results. The tests themselves progress from materials with isotropic to anisotropic mechanical and flow properties. The fine-scale simulations show that anisotropy can have noticeable effects on deformation and flow behaviour. However, our numerical experiments show that the DC approach can capture the global poroelastic behaviours of both isotropic and anisotropic fine-scale representations.  相似文献   

建筑抗震实时混合试验时滞补偿方法研究综述          下载免费PDF全文

刘洪波  刘洁 《地震工程学报》2020,42(6):1361-1368

时滞补偿是建筑抗震实时混合试验的重要问题。文章对时滞补偿方法的研究进行总结，将时滞补偿方法分为基于时间的位移预测时滞补偿方法、基于反馈力的位移预测时滞补偿方法、基于加载系统模型求逆的时滞补偿方法、基于控制理论的时滞补偿方法和基于集成理念的综合补偿方法。  相似文献   

子结构技术在结构抗震试验研究中的应用          下载免费PDF全文

王向英  王海丽  杨伟松  许卫晓  于德湖 《世界地震工程》2020,(1):063-76

根据结构试验理论和实验设备的特征，阐述了结构抗震试验的特点及发展，重点分析了子结构拟动力试验方法的原理、数值积分算法、加载方式和误差控制；振动台子结构试验的原理、研究成果；实时子结构的原理和时滞等混合试验方法的基本理论，以及大型通用有限元软件及远程协同试验方法在混合试验中的应用。基于各种试验方法的优势与发展，总结出混合试验技术未来的发展方向。  相似文献   

光照、温度对黑鲷(♀)×真鲷(♂)杂交子代受精卵孵化效果的影响     

刘海林  张志勇  张志伟  许津  陈淑吟  贾超峰  祝斐  孟乾 《海洋科学》2018,42(5):108-115

为了研究不同光照强度、温度对黑鲷(Acantho pagrusschlegelii)(♀)×真鲷(Pagrosomus major)(♂)杂交F1代受精卵孵化效果及仔鱼存活的影响,作者采用试验生态学的方法比较不同温度(16、18、20、22、24、26℃)下杂交鲷受精卵的孵化率、畸形率、孵化时间、7日龄仔鱼的存活率;比较不同光照强度下(10、100、300、800、1500、4 000、10 000 lx)受精卵孵化率、畸形率、孵化时间;比较不同光照强度下(200、1 000、2 000、5 000、10 000、15 000、20 000 lx)7日龄仔鱼的存活率。结果表明:在盐度为22条件下,受精卵最高孵化率(34.00%)和最低畸形率(16.65%)的孵化温度为20℃;在16～26℃范围内,温度与孵化时间呈负相关,与7日龄仔鱼存活率也呈负相关。不同的光照强度对受精卵孵化率和孵化时间的影响不显著,孵化率为65.88%～71.88%;但大于800lx的光照会令畸形率上升(大于15.21%);另外,5000～10000lx的光照强度更适宜仔鱼生存,7日龄仔鱼存活率达到38%～40.75%。黑鲷(♀)×真鲷(♂)杂交子代最佳孵化温度为20℃,最适光照强度为5 000～10 000 lx。  相似文献   

A simple strategy for dynamic substructuring: I. Concept and development     

Aikaterini Stefanaki  M. V. Sivaselvan 《地震工程与结构动力学》2018,47(9):1801-1822

Dynamic substructuring refers to physical testing with computational models in the loop. This paper presents a new strategy for such testing. The key feature of this strategy is that it decouples the substructuring controller from the physical subsystem. Unlike conventional approaches, it does not explicitly include a tracking controller. Consequently, the design and implementation of the substructuring controls are greatly simplified. This paper motivates the strategy and discusses the main concept along with details of the substructuring control design. The focus is on configurations that use shake tables and active mass drivers. An extensive experimental assessment of the new strategy is presented in a companion paper, where the influence of various factors such as virtual subsystem dynamics, control gains, and nonlinearities is investigated, and it is shown that robustly stable and accurate substructuring is achieved.  相似文献   

BPSA混合策略在GPS高程拟合中的应用   总被引：2，自引：1，他引：1  

范千  王新洲  朱轶群 《测绘工程》2006,15(2):9-11

针对误差反向传播(BP)算法训练速度慢和易于陷入局部最小值的缺点,利用BP算法监督学习特点,模拟退火算法(SA)在局部极小处的概率突变性,有效结合BP和SA算法,提出一种BPSA混合学习策略。将其应用于GPS高程拟合,并以实例验证了该算法的有效性。  相似文献   

半干旱地区洪水模拟效果差异性分析及影响因子响应评估          下载免费PDF全文

刘玉环  李致家  刘志雨  罗赟  霍文博 《湖泊科学》2022,34(2):652-663

中国北方半干旱地区的降水与下垫面条件具有明显的时空异质性,如何完整准确地描述该类区域的水文过程是当代水文学研究的难点之一.选择半干旱地区水文实验区域——绥德流域和曹坪流域,通过构建不同时空规律的降水场,并结合3种不同产流机制的水文模型,进行大型数值模拟实验,去探究时间、空间、产流机制等因素对半干旱地区洪水模拟的影响,为该类地区水文模型的研制工作提供借鉴.结果 表明:1)半干旱地区中小流域的产流对降雨强度较为敏感,因此降水输入的时间步长对洪水模拟效果的影响程度较大;相比之下,流域雨量站数量的增减,仅体现在降雨分布场的暴雨中心缺失以及面平均降雨量的微小差别,对洪水模拟效果的影响程度较小.2)水文模型能否准确描述主导水文过程是半干旱地区洪水模拟效果优良的关键,流域的尺度效应及其下垫面条件的空间异质性是半干旱地区不同水文模型研制和调整应当优先考虑的问题,无论时间步长、雨量站数量怎么组合,产流结构适宜的模型其模拟效果总是趋于较好的结果.  相似文献   

基于钢筋混凝土足尺柱拟静力试验的离线模型更新混合试验方法          下载免费PDF全文

郭玉荣    叶哲谦 《世界地震工程》2022,38(3):070-77

离线模型更新混合试验对构件拟静力数据进行恢复力模型参数识别,并更新数值子结构中相应构件的模型参数来提高混合试验精度,但该方法尚缺少真实试验的验证。本文基于课题组开展的足尺RC柱拟静力试验,取恢复力模型为集中塑性铰Ibarra-Medina-Krawinkler（IMK）模型,进行框架结构离线模型更新混合试验研究。结果表明,当物理子结构取为RC足尺柱时,离线模型更新混合试验能获得接近于真实试验情况下结构的地震响应,从而对该方法的有效性进行了试验验证。利用IMK经验公式,将真实试验模型参数识别值按轴压比进行对照修正,应用于不同层数的框架结构地震响应模拟,实现了试验数据的重复利用。  相似文献   

剪切屈服型可更换耗能梁的抗震性能研究          下载免费PDF全文

熊礼全  陈晓健  贾真  李林燕  梁永清  门进杰 《世界地震工程》2022,38(4):065-71

针对传统结构震后修复能力不足,带可更换构件的混合框架结构体系在地震作用下,可更换耗能构件集中损伤和耗散地震能量,保护其他构件不损伤或轻微损伤,更换损伤的耗能构件,即可实现结构预定功能震后可恢复。通过3个可更换耗能梁试件,研究其抗震性能。在此基础上,通过SAP2000有限元建模,对带可更换构件的混合框架结构进行非线性分析,研究整体结构体系的屈服机制、承载力和可更换耗能构件的可更换性能。结果表明:试件均发生剪切屈服型破坏,破坏特征包括腹板－加劲肋焊缝撕裂、腹板屈曲和腹板撕裂。各试件的滞回曲线非常饱满,具有优异的承载能力、变形能力和耗能能力;在地震作用下,带可更换构件的混合框架结构体系中各构件能够实现良好的有序屈服机制,可更换耗能构件具有较好的可更换性。  相似文献   

混合型缓冲材料砌块渗透性及其各向异性研究     

张虎元  王赵明  朱江鸿  周光平 《岩土力学》2022,43(3):573-581

缓冲材料砌块具备良好的防渗性能,是保证高放废物处置库封闭性的关键。缓冲材料砌块经单轴加载挤压成型,块体尺寸大,测试与评价其渗透性能的均匀性和各向异性,对缓冲屏障设计具有重要价值。研究制备不同干密度的混合型缓冲材料砌块,定向切割获得砌块内部不同位置、不同方向的小试样,开展刚性壁和柔性壁渗透试验,综合评价了混合型缓冲砌块不同方向的水力传导系数。研究结果表明：砌块干密度越大,砌块的水力传导系数越低。所有砌块的水力传导系数均处于10?10 cm/s数量级,沿砌块z、?、r方向的水力传导系数基本相等,表明砌块渗透性具有良好的均匀性和各向同性,且满足高放缓冲材料防渗要求。两种试验方法获得的渗透结果差异较小,柔性壁渗透条件下砌块产生10%～20%的体积膨胀,导致其水力传导系数略大于刚性壁下的平行试样。引入CT试验,分析了渗透前后砌块的微观特性变化。试验证实,在饱和渗透之后,以CT值显示的砌块密度分布趋于均匀,砌块内部存在的微裂隙愈合消失。  相似文献