耦合网格微压痕与渐进均匀化方法推断生物胶结砂的力学特性
研究建立网格微压痕、核磁共振、X射线衍射与渐进均匀化相结合的多尺度框架,表征EICP胶结砂中砂颗粒与CaCO₃的微观力学性质,并构建考虑非完美界面效应的均匀化模型预测其有效弹性模量。结果表明CaCO₃沉淀的弹性模量受晶体组成与内部孔隙控制,CaCO₃与砂颗粒间的非完美界面主导宏观力学响应,模型可准确捕捉弹性模量随胶结程度的演化,并揭示低碳酸钙含量下球霰石导致的界面弱化尤为显著。
研究建立网格微压痕、核磁共振、X射线衍射与渐进均匀化相结合的多尺度框架,表征EICP胶结砂中砂颗粒与CaCO₃的微观力学性质,并构建考虑非完美界面效应的均匀化模型预测其有效弹性模量。结果表明CaCO₃沉淀的弹性模量受晶体组成与内部孔隙控制,CaCO₃与砂颗粒间的非完美界面主导宏观力学响应,模型可准确捕捉弹性模量随胶结程度的演化,并揭示低碳酸钙含量下球霰石导致的界面弱化尤为显著。
针对远安地下研究洞室各向异性岩石,采用三维重建方法结合LayerDFN模型开展建模研究。该案例研究展示了三维重建与LayerDFN模型在表征岩体各向异性结构特征方面的应用。
采用全耦合水力-力学-损伤模型对天然裂缝性砂岩储层多簇压裂进行模拟。研究聚焦多簇压裂裂缝与天然裂缝的相互作用及裂缝扩展规律。
针对隧道围岩裂隙结构可视化,提出基于钻孔图像深度学习识别裂隙并结合非均质分区重构的方法。该方法从钻孔图像中提取裂隙信息,再通过非均质分区重构刻画围岩裂隙的空间分布。
采用非平稳传染型余震序列(ETAS)模型对中国东滩煤矿6306工作面的高能量矿震进行概率分析。研究由Rui Xu等完成,发表于Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering。
采用离散元方法(DEM)模拟生物胶结砂颗粒间的剪切行为,发现即使CaCO₃晶体与砂粒之间无黏结,几何嵌锁与矿物断裂仍可提供显著抗剪强度。模型参数依据文献试验数据标定,并开展参数研究考察矿物强度、晶体完整性、界面摩擦及竖向约束条件的影响。竖向位移受限时峰值强度主要受晶体胶结强度与矿物完整性控制;允许体积变形时抗剪强度则随约束水平变化。
采用PI=11的Kahramanmaras低塑性黏土与PI=98的商用膨润土,分别与级配良好的砂按0–100%黏粒含量(每10%递增)干重配比,开展标准击实、Casagrande与落锥试验。试样在某一含水率前后呈现两种不同行为,据此首次提出双区段框架分析落锥试验结果。随机森林模型预测不排水抗剪强度,R²=0.91、RMSE=2.9071。
针对挪威 Fen 矿床稀土尾矿,通过固结排水与不排水三轴试验、固结试验和颗粒破碎分析,并结合 PLAXIS 2D 数值模拟,对比干堆与膏体堆存条件下的力学响应。稀土尾矿以碳酸盐为主,含少量磷灰石与硅酸盐相,其密度与反应性较高,但高应力下颗粒易破碎,影响压缩性与临界状态行为。
针对软土深基坑地表沉降预测,提出对时变模型偏差进行贝叶斯更新的方法以提升预测精度。该方法通过随开挖进程不断修正模型系统偏差,改善沉降预测的可靠性。研究由 Cheng Chen、Shuai Zhang 等完成,发表于 Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering 第 18 卷第 9 期。
针对砂土中能源桩的长期热力性能,提出了一种基于界面本构模型的半解析解。该解用于分析能源桩在长期温度循环下的力学响应。
针对循环荷载下立体土工格栅–土界面,采用能量法评价并结合数据驱动方法建立界面力学响应预测。研究发表于 Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering 第18卷第9期,作者为 Feiyu Liu、Weixiang Zeng、Mengjie Ying、Shixun Zhang、Chenbo Gao。
土体空间变异性会显著影响地源热泵系统的长期性能与失效概率。研究基于 Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering 第18卷第9期论文,作者为 Yuanzhong Yan 与 Yu Wang,分析了土性参数空间变异对系统长期运行表现的作用。
这篇综述系统梳理了人工智能在地埋管换热器性能建模中的应用。文章聚焦浅层地热系统,评述了机器学习等方法用于换热器性能预测的建模途径。作者来自 Dashtgoli、Narsilio 等,成果发表于 Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering 第 18 卷第 9 期。
针对砂土中主干-根系-土体系统在侧向循环荷载下的响应开展数值建模研究。由Fan He、Teng Liang、Yong Hu等作者完成,成果发表于《Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering》第18卷第9期。