基于均匀化理论的多孔岩石循环荷载下破坏机制以及安定性研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    11902111
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    24.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    A1301.岩体力学与土力学
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2019
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2020-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Many geotechnical engineerings are exposed to simultaneous actions of loads and temperature fields , varying usually in a more or less cyclic way, within wide limits. In this case, the magnitude of the ultimate load is not the only factor characterizing the structural safety, but also the amplitude of the variations. The present project is devoted to studying the collapse mechanism of porous rocks subjected to cyclic loadings and to establishing a macroscopic criterion to determine the shakedown limit state, analytically and numerically, and the results will be assessed by experiments, as well. The key idea relies on Melan's statical shakedown theorem and the homogenization theory on the micromechanic models by respecting different solid phases, porosities and rigid inclusions, in order to reflect the effects of the microscopic structure of porous rocks and nature of applied loads on its safety loading domain. Moreover, a mathematical programming, by means of the Finite Element Method and non-linear optimization, will be provided to predict the variable load bearing capacity of porous rocks. The obtained results by this research can surely help promote the application of shakedown analysis on the rock engineerings, and provide a scientific and technical support for the engineering design and evaluation of the stability.
自然条件中的岩土工程往往承受不同性质变值荷载的作用,其长期安全不仅与承受的最大荷载有关,还与荷载的变化范围有关。本项目拟借助理论推导、数值模拟以及试验验证等手段,将均匀化理论与安定性下限定理相结合,通过建立细观力学模型,系统研究多孔岩石在不同循环荷载作用下的破坏机制以及所能承受的安定极限荷载。通过对常规条件和水力耦合条件下多孔岩石不同的固相基质、孔隙率、孔洞分布和坚硬夹杂等因素逐一进行安定性分析,深入研究岩体细观结构和外部荷载性质对其变值荷载承载极限的影响,建立相应的宏观安定准则;并基于有限元思想和非线性优化方法,开发出能高效计算多孔岩石在变值荷载下承载极限的数值程序。本项目有利于完善岩土工程长期安全评定体系,为事故防治和能源高效开发提供可靠的科学依据和技术支撑。

结项摘要

自然环境中岩土工程往往承受不同性质变值荷载的作用,其长期安全不仅与承受的最大荷载有关,更与荷载的变化范围有关。本项目开展了基于以理论推导、数值模拟以及试验验证的研究手段,将均匀化理论与安定性下限定理相结合,通过能够描述多孔材料细观特性的细观模型,系统地研究了多孔岩石在不同循环荷载作用下破坏机制以及所能承受的安定极限荷载。通过对常规条件和水力耦合条件下多孔岩石不同的固相基质、孔隙率、等因素逐一进行安定性分析,研究了岩体细观结构和外部荷载性质对其变值荷载承载极限的影响,建立相应的宏观安定准则;并基于有限元思想和非线性优化方法,开发了计算多孔岩石在变值荷载下的承载极限的数值程序。本项目研究成果可以完善岩土工程的长期安全评定体系,为事故防治和能源高效开发提供可靠的科学依据和技术支撑。

项目成果

期刊论文数量(7)
专著数量(0)
科研奖励数量(1)
会议论文数量(0)
专利数量(2)
A bipotential-based macroscopic fatigue criterion of porous materials with a pressure-sensitive and non-associated plastic solid matrix and comparison with numerical simulation
基于双势的压敏非缔合塑性固体基体多孔材料宏观疲劳准则及与数值模拟的比较
  • DOI:
    10.1016/j.mechmat.2021.104161
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    Mechanics of Materials
  • 影响因子:
    3.9
  • 作者:
    J. Zhang;J.F. Shao;Q.Z. Zhu;G. De Saxcé
  • 通讯作者:
    G. De Saxcé
Prediction of mechanical behavior of rocks with strong strain-softening effects by a deep-learning approach
通过深度学习方法预测具有强应变软化效应的岩石的力学行为
  • DOI:
    10.1016/j.compgeo.2022.105040
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    Computers and Geotechnics
  • 影响因子:
    5.3
  • 作者:
    Shi Lingling;Zhang Jin;Zhu Qizhi;Sun Haohang
  • 通讯作者:
    Sun Haohang
Long-Term Strength of Porous Geomaterials by a Micromechanical Model considering Alternate Wetting and Drying Condition
考虑交替湿润和干燥条件的微力学模型的多孔土工材料的长期强度
  • DOI:
    10.1155/2021/6617453
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    Geofluids
  • 影响因子:
    1.7
  • 作者:
    Jin Zhang;Shirong Fu;Tao Ni;Bei Han;Chong Shi
  • 通讯作者:
    Chong Shi
A novel elastic–plastic damage model for rock materials considering micro-structural degradation due to cyclic fatigue
考虑循环疲劳引起的微观结构退化的新型岩石材料弹塑性损伤模型
  • DOI:
    10.1016/j.ijplas.2022.103496
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    International Journal of Plasticity
  • 影响因子:
    9.8
  • 作者:
    Zhang Jin;Liu Wenyong;Zhu Qizhi;Shao Jianfu
  • 通讯作者:
    Shao Jianfu
A homogenized macroscopic criterion for shakedown analysis of ductile porous media with kinematical hardening matrix
运动硬化基体延性多孔介质安定分析的均质宏观标准
  • DOI:
    10.1016/j.nima.2020.164902
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    EUROPEAN JOURNAL OF MECHANICS A-SOLIDS
  • 影响因子:
    4.1
  • 作者:
    Zhang J;Shen W. Q.;Zhu Q. Z.;Shao J. F.
  • 通讯作者:
    Shao J. F.

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

基于聚类分析的水上交通事故影响因素分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    重庆交通大学学报(自然科学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张庆年;张瑨;杨杰;杨娇;叶梦雯
  • 通讯作者:
    叶梦雯

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码