国家自然科学基金(40520130315)
- 作品数：6 被引量：101H指数：5
- 相关作者：周辉冯夏庭崔强姚华彦潘鹏志更多>>
- 相关机构：中国科学院武汉岩土力学研究所东北大学帝国理工学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国科学院国际合作局对外合作重点项目国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：建筑科学核科学技术更多>>
- DECOVALEX_IV TASK_D项目的热–水–力耦合过程的数值模拟(英文)被引量：13
- 2006年
- 核废料地下处置系统研究的国际合作项目 DECOVALEX(development of coupled models and their validation against experiments) 致力于高放射性核废料地质处置系统围岩中多个物理场的耦合过程研究和工程屏障的可行性评估。中国研究小组第一次参加 DECOVALEX 计划。介绍了其子课题 Task_D 的情况和阶段性研究结果,包括 2种处置方式——瑞士 FEBEX 和美国 Yucca Mountain 类型的 1×104 a 以上的预测模拟及其比较分析。建立一套复杂的非饱和多孔介质中热液力(THM)耦合过程的非等温流动和形变控制方程,涉及到固、液、气三相和四种组分(固体骨架,水,干空气和水蒸汽)。其表现为相对独立同时又相互交叠的 4 类模型:(1) 考虑有效应力、热膨胀应力和膨润土的水膨胀应力变形模型;(2) 考虑水与蒸汽在蒸发凝结时物质交换的流动模型;(3) 包含蒸汽/干空气相对运动的蒸汽分子扩散和对流模型;(4) 三相局部非等温过程的热交换模型。在此基础上根据 Task_D 的设定要求简化为较为实用的方程,并发展了相应的程序对 1×106 a THM 耦合行为进行了预测模拟,其结果在 2005 年 2 月Task_D 讨论会和 DECOVALEX 工作会议与多个国家相互独立的研究结果进行对比,吻合程度很高,这给模型的建立和程序发展都带来了信心。
- 刘泉声张程远刘小燕
- 关键词：高放废物
- 岩石应力–水力–化学耦合过程研究进展被引量：30
- 2006年
- 首先介绍国际合作DECOVALEX计划的概况和研究进展,阐述中国参加该合作计划研究的必要性和重要意义。对国内外在岩石应力–水力–化学耦合过程方面的主要研究进展进行简略概述,并重点总结了DECOVALEX计划Task_B及中国科学院武汉岩土力学研究所的研究课题组所取得的主要研究进展,包括:(1)开展了岩石应力–化学耦合条件下的单轴、三轴压缩试验、细观力学试验和CT扫描试验的系统研究和分析;(2)建立了岩石破裂过程的弹塑性和应力–渗流耦合细胞自动机模型,并用于对岩石声发射活动的Kaiser效应、II类曲线的形成机制以及孔隙水压力对岩石力学性质的影响规律和细观机制进行了模拟分析等。上述研究成果对于岩石应力–水力–化学耦合过程研究起到了积极的推进作用。
- 周辉冯夏庭
- 关键词：岩石力学细胞自动机
- 开挖损伤区近场模型THM耦合过程的BMT模拟被引量：5
- 2007年
- 以正在进行的大型国际合作项目DECOVALEX-THMC为背景,利用自行开发的弹塑性细胞自动机模拟系统,对开挖损伤区近场模型域进行程序校验(BMT)模拟研究,揭示高放废物从处置开始直至1×106a的演化过程中,裂隙的存在对开挖损伤区力学性能的影响。首先进行的是弹性分析,研究对象包括开挖损伤区近场均质模型和包含复杂裂隙网络的非均质模型域,该裂隙网络是瑞典?sp?硬岩实验室根据裂隙映射得出的真实裂隙网络分布。引入简单的弱化参数表达式,用弱化元胞单元来代表模型中的复杂裂隙网络,以模拟裂隙的软化效应。采用项目指导委员会提供的随时间变化的温度、应力、水流边界条件,模拟地质围岩从开挖、核废物处置、加热100～1×106a的力学演化过程。模拟结果显示,裂隙的存在对应力场、变形场和破坏过程有较大的影响,并将模拟的结果与国际上其他研究小组的模拟结果进行对比,吻合较好,说明该模型和方法的合理性,并可适合于该项目下一步的研究工作。在此基础上,采用弹塑性细胞自动机模拟系统,对裂隙网络模型和均质模型进行弹塑性破坏过程分析,结果表明,由于裂隙的存在,裂隙网络模型的破坏过程更加复杂。
- 潘鹏志冯夏庭周辉
- 关键词：岩石力学破坏过程
- 二维粗糙裂隙网络的计算机模拟
- 许多研究已经论证了节理的存在对岩体水力学特性起着决定性的作用,而研究岩体水力学特性的首要问题就是模拟岩体中分布复杂的节理网络。然而,绝大多数研究模拟的节理网络都是假定节理为平滑的,等隙宽的,这与实际粗糙节理的特性是不相符...
- 刘泉声吴月秀刘小燕
- 关键词：高分子链概率统计
- 文献传递
- 化学侵蚀下硬脆性灰岩变形和强度特性的试验研究被引量：30
- 2009年
- 通过硬脆性灰岩在不同pH值、0.1 mol/L的Na2SO4和CaCl2溶液以及蒸馏水中浸泡后的常规三轴压缩试验,分析了受化学腐蚀作用的灰岩在不同围压下的变形及强度特性,探讨了三轴强度参数及变形参数的变化规律,并对浸泡岩石的化学溶液进行水质检测,得到了化学溶液中各离子浓度的变化规律,初步分析了化学溶液对灰岩力学特性影响的机制和规律。试验表明:化学溶液浸泡后,灰岩有从脆性向延性转化的趋势;灰岩的强度参数c、?值及弹性模量E均有不同程度的下降,而泊松比则增大;在相同的化学溶液侵蚀下,弹性模量和凝聚力降低幅度最大;灰岩力学参数劣化的程度与从灰岩中溶出的离子浓度的大小具有一定的对应关系,从灰岩中溶出的离子浓度越高,其力学参数劣化程度越大。
- 姚华彦冯夏庭崔强申林方周辉程昌炳
- 关键词：化学腐蚀三轴试验
- 结晶岩开挖损伤区的温度–水流–应力–化学耦合研究被引量：8
- 2008年
- 介绍国际合作研究计划DECOVALEX-THMC的TASKB关于结晶岩开挖损伤区温度–水流–应力–化学耦合研究的部分进展情况,给出结晶岩开挖损伤区温度–水流–应力–化学耦合研究的基本研究思路,以典型地下实验室(如瑞典?sp?硬岩实验室)的试验为基础,进行开挖损伤区的形成与演化机制规律分析,建立弹性、弹塑性、黏弹塑性的THMC分析模型,开发高效的数值分析软件系统,并分析结晶岩开挖损伤区温度–水流–应力–化学耦合作用行为,通过各个研究小组背靠背的研究,然后进行成果对比、相关专家对分析结果的技术审查,以及修改和更新,以获得比较准确模拟结晶岩开挖损伤区的THMC模型。在此基础上,形成结晶岩开挖损伤区温度–水流–应力–化学耦合研究工作指南,为高放核废物地质处置研究工作提供理论、方法和技术支持。
- 冯夏庭潘鹏志丁梧秀J.A. HUDSON周辉
- 关键词：岩石力学结晶岩技术审查
- 化学溶液及其水压作用下单裂纹灰岩破裂的细观试验被引量：29
- 2009年
- 采用岩石破裂全过程的细观力学试验系统进行了化学溶液及其水压力作用下单裂纹灰岩压缩破裂试验。通过电镜扫描、X衍射、水质分析等分析方法,对岩石微观形貌、矿物成分等进行研究。采用数字显微系统,对其压缩破裂过程进行实时观测和记录,得到了岩石破裂过程的细观图像;探讨了蒸馏水、不同pH值的0.1mol/L Na2SO4溶液及其水压力作用对单裂纹灰岩变形和强度特性的影响。研究表明,受化学侵蚀后岩石的结构及成分均发生了不同程度的变化,导致其非均质性增加,而强度、弹性模量等降低,其力学性质劣化的程度与岩石中矿物成分的变化程度相关;孔隙水压的作用改变了岩石内部裂隙面和颗粒间的受力状态,加速了岩石裂纹的扩展,降低了岩石强度,水化学溶液及其水压作用使得岩石的破裂形式变得更为复杂。
- 姚华彦冯夏庭崔强周辉
- 关键词：灰岩化学腐蚀水压力细观力学
- 结晶岩开挖损伤区的THMC研究
- 介绍了国际合作研究计划DECOVALEX-THMC的TASK B关于结晶岩开挖损伤区EDZ(Excavated Damage Zone)THMC研究的部分进展情况,给出了结晶岩开挖损伤区THMC耦合研究的基本研究思路,以...
- 冯夏庭潘鹏志丁悟秀周辉J.A.Hudson
- 关键词：结晶岩
- 文献传递
