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   

地震前后垂直形变场动态演化的量化指标   总被引：3，自引：2，他引：1  

张四新  王双绪  陈兵  李风琴 《大地测量与地球动力学》2004,24(3):35-40

提出一种表达垂直形变场动态演化过程的量化指标——区域应变率、应变集中度。在此基础上，对南北地震带各水准监测区近30年的垂直形变资料进行了实际计算．并结合具体震例进行了对比研究。结果表明：量化指标在一定程度上能够反映地震前后形变场的动态演化过程和地壳运动状态，对地震的中长期预报有一定的积极意义。  相似文献   

有限元法与伪谱法混合求解弹性波动方程   总被引：6，自引：0，他引：6  

马德堂  朱光明 《地球科学与环境学报》2004,26(1):61-64

在地震波场数值模拟中,有限差分法、有限元法和伪谱法都是常用的基本方法,但它们各有不同的适应性和优缺点,如有限差分法、有限元法都存在减弱网格频散和提高计算效率的矛盾,而伪谱法的网格频散小且计算效率高.有限差分法和伪谱法在处理地表结构复杂或地表剧烈起伏以及地下结构复杂的情况时存在较大的难度,而有限元法可较为理想地拟合起伏地表和任意弯曲界面,且可方便地处理自由边界条件和界面边界条件.尝试将有限元法和伪谱法相结合,形成地震波场数值模拟的一种混合方法,利用二者的优点,克服二者的缺点,达到既减弱网格频散又提高计算精度和效率的目的.并采用所谓的‘过度区域‘技术解决两种不同算法的衔接问题.模拟实例表明,给出的混合模拟方法不失为弹性波场数值模拟的一种有效方法.  相似文献   

差分观测与伪距观测的定位精度     

孙宏伟  李玉莉 《时间频率学报》1993,(2)

严格论证了在对空间或地面目标的定位中,利用伪距测量观测模型的几何因子大于用台站间一次差分观测模型的几何因子.此外,台站间完全差分测量观测的定位精度优于不完全测量情形的定位精度.这些结果给人们在实际工作中采取何种定位方式提供了可靠的理论依据.  相似文献   

The second order characteristic condition for plastic flow     

Graham Weir  Roger Young 《国际地质力学数值与分析法杂志》2003,27(15):1299-1316

In this paper the second order characteristic (discontinuous bifurcation) condition is derived for the granular flow (fully plastic) equations. This second order bifurcation equation is shown to be formally identical to the first order localization requirement during steady elastoplastic deformation provided the elastic compliance tensor is substituted for the product of the plastic multiplier with the flow Hessian. For isotropic yield and flow functions the invariant form of the characteristic condition is given in detail, as well as an alternative expression in adapted co‐ordinates. The characteristic condition can be regarded as defining a hardening function which is maximized to identify the critical angles. When the method is applied to 3D Coulomb flow, Mohr's 3D fracture plane conditions are obtained uniquely. Copyright © 2003 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

An approach to quantitative analysis of regional economic links     

Dezhong Wang  Renxing Zhuang 《中国地理科学(英文版)》1997,7(2):149-156

Aimed at promoting regional coalitions and expanding the approach to economic links, this paper puts forward some new concepts such as link intensity and receiving coefficient, expounds the indexes of quantitative analysis of economic links and establishes the quantitative-analysis model of economic links. With help of the model, this paper calculates the values of the link intensities between Su-Xi-Chang (Suzhou-Wuxi-Changzhou) region and Shanghai, and analyzes the regional difference of the economic links.  相似文献   

不整合运移通道类型及输导油气特征   总被引：12，自引：1，他引：11  

高长海  查明 《地质学报》2008,82(8):1113-1120

在对不整合空间结构特征研究的基础上,提出了油气沿不整合运移的通道类型:宏观上,存在由不整合面之上底砾岩和不整合面之下半风化岩石两种高效运载层组合成的双运移通道型和单运移通道型两种通道类型;微观上,底砾岩连通孔隙、半风化岩石构造卸荷风化裂缝系统及溶蚀孔洞系统可作为油气运移的主要通道。通过对不整合面上、下岩石物性分析,认为半风化岩石“孔洞缝”系统较底砾岩连通孔隙有更高的输导油气的能力。研究结果表明,不同的运移通道类型具有不同的输导油气特征。在地史时期,构造裂缝系统和溶蚀孔洞系统一直是不整合输导油气的主要通道;对于软地层构成的不整合来说,开始应是卸荷、风化裂缝系统和底砾岩连通孔隙共同构成不整合输导油气的主要通道,当上覆沉积载荷达到一定程度后,主要是底砾岩连通孔隙起输导油气通道作用;对于脆硬地层构成的不整合来说,卸荷、风化裂缝系统和底砾岩连通孔隙一直是不整合输导油气的主要通道。  相似文献   

藏南地区中生代硅质岩的地球化学特征及其成因意义   总被引：6，自引：1，他引：5  

周永章  付伟  杨志军  何俊国  聂凤军  李文  赵文霞 《岩石学报》2008,24(3)

藏南地区中生代硅质岩包括蛇绿岩套硅质岩(与蛇绿岩共生)和非蛇绿岩套硅质岩两大类.本文重点分析日喀则地区彭错林、夏鲁以及泽当地区的罗布莎、江孜盆地宗卓组及四个剖面的硅质岩.其中,彭错林、夏鲁和罗布莎硅质岩与蛇绿岩共生,江孜盆地宗卓组为非蛇绿岩套硅质岩.分析表明:(1)藏南地区硅质岩剖面地球化学特征鲜明,具有一致性和多样性特点;(2)与蛇绿岩共生的彭错林、夏鲁、罗布莎硅质岩普遍具有高Si、高Fe、低Al特征,大部分微量元素相对于克拉克值亏损,稀土元素总量低,经北美页岩标准化后,Ce异常明显或不明显,重稀土相对轻稀土富集.硅质泥岩的∑REE要明显高于硅质岩;(3)非蛇绿岩套宗卓组硅质岩SiO2含量稍低,Al2O3、TiO2则相反.V、Th、Hf、Ta等不相容元素上亏损程度较小,部分样品含量可接近克拉克值.稀土总量相对较高,页岩标准化配分模式上体现为弱Ce正异常,负Eu异常,轻重稀土分异不明显的平坦型曲线图;(4)地球化学特征指示了,藏南地区硅质岩多数具有明显的热水沉积成因属性,同时有正常陆源组分的加入.其中,夏鲁硅质岩的热水沉积地球化学特征较为典型,而宗卓组硅质岩则表现出受陆源物质加入的影响显著的地球化学特点.  相似文献   

鱼耳石微化学特征在湖库水质评价中的标型意义——以河北白洋淀和北京密云水库野生鲤鱼为例   总被引：1，自引：0，他引：1  

曹烨  李胜荣  杨良锋  高永华  罗军燕  佟景贵 《矿物学报》2008,28(4)

对河北白洋淀和北京密云水库的野生鲤鱼耳石和水体中的微量元素进行了定量分析。白洋淀鱼耳石中诸微量元素含量均高于密云水库的鱼耳石,反映了白洋淀各水体较密云水库水体的环境复杂,污染程度高。统计分析结果表明,在鱼耳石中大致存在两类生物地球化学习性不同的元素,水体中第一类元素的变化不会引起耳石中相应元素的响应,如Au、K和Na;第二类元素的变化会引起耳石中相应元素的强烈响应,如As、Ba、Co、Cr、Fe、Sr和Zn。诸微量元素在耳石中富集的强弱顺序为,Zn>Sr>Se>Fe>As>Ba>K>Co>Au>Na>Cr。通过相关性分析发现,白洋淀和密云水库的鱼耳石和水体中对应微量元素平均含量的自然对数值之间均存在良好的线性关系。  相似文献   

各地地质期刊对比分析与特点简评     

龚士良 《贵州地质》2008,25(4)

对国内29家由各地地矿行政主管局创办的地质期刊的发展现状作了概要介绍;综合整理了相关单位公布的期刊评价和引文数据等定量分析成果;简要分析了地方地质期刊的特点;提出了发挥地域优势、开展学术争鸣、强化刊文引用等有效提升期刊影响的初步建议。《贵州地质》在同类期刊中综合优势明显,具有很高水准,办刊经验值得借鉴。  相似文献