王理想
- 作品数：9 被引量：75H指数：4
- 供职机构：中国科学院力学研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国科学院战略性先导科技专项国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：理学矿业工程建筑科学水利工程更多>>
- 一种中心型有限体积孔隙–裂隙渗流求解方法及其OpenMP并行化被引量：5
- 2015年
- 为高效求解单相孔隙–裂隙渗流问题,发展一种基于任意网格的三维中心型有限体积渗流求解算法,并对其进行OpenMP并行化。该算法将压力置于单元中心处;使用串联弹簧模型在空间域离散;使用显式差分格式在时间域离散;使用动态松弛求解技术,逐个单元求解。算例研究表明,该算法与有限元相比具有类似的精度,但求解效率更高。OpenMP并行化使得该算法运算速度在CPUi7–3770上可提高至4.0倍,在CPUi7–4770上可提高至4.2倍;两台机器上的并行效率均高达50%以上。
- 王理想李世海马照松冯春
- 关键词：计算数学
- 煤层自燃防治与高温爆破安全技术中的若干力学问题被引量：9
- 2015年
- 煤层自燃已经是我国大规模煤矿开采不可回避的问题。在高温环境下的煤矿爆破开采,既涉及到爆破的高温环境也需要改进高温爆破技术,其中认识高温爆破中的工程规律,是解决高温爆破技术的关键。首先对煤层自燃的条件进行了量纲分析,说明了煤层中裂隙对流比热传导更容易诱发煤层自燃;煤体中的破裂场、气流场是煤层自燃的条件,单纯封堵裂缝隔绝空气的方法有短期效果,但地质体因煤层燃烧力学特性改变产生变形和破裂后,会死而复燃。讨论了井工开采诱发煤层自燃的机理以及相关科学问题,对井工开采分析了采空区上方冒落带、破裂带、沉降带与煤层自燃的关系,提出了地表长期封闭覆盖与自适应循环注水相结合的综合灭火方法。进而分析了露天矿开采高边坡稳定性与煤层自燃环境的关系,边坡开挖引起山体变形、开裂,形成破裂场是产生煤层自燃的基本要素。最后,分析了深孔爆破中,爆破技术可靠性中涉及的科学问题,介绍了利用循环水降温的方法。
- 李世海王理想冯春郑炳旭李战军
- 关键词：煤层自燃量纲分析
- 一种基于单元局部坐标系求解二维孔隙渗流问题的数值方法被引量：2
- 2014年
- 将数值计算区域用三角形单元进行离散,并为每个单元构建局部坐标系。局部坐标系的X轴为三角形单元某一条边的方向,局部坐标系的原点为该边的其中一个端点。在局部坐标系下,基于"格林公式"及达西定律推导了单元压力梯度及单元流速的解析表达式,给出了流经单元各棱及各节点的流量计算方法。形成了类似固体弹簧系统的渗流管道网络,建立了管道压差与流量的函数关系。将各单元局部坐标系下求得的流速及流量转换至整体坐标系,并在节点上进行凝聚。通过引入流体体积模量实现了节点渗透压力的显式求解,通过引入节点饱和度实现了非饱和问题的求解。基于局部坐标系的方法具有物理意义明确、求解过程简单等特点。通过在局部坐标系下构建管道压差与管道流量的对应关系,将有限元的渗透刚度矩阵简化为两个管道的渗透刚度值,从而节省了内存,提高了计算效率。4个数值算例的计算结果与理论解基本一致,表明了该方法在求解稳态、非稳态、饱和、非饱和渗流问题时的精度。
- 冯春李世海王理想
- 关键词：体积模量饱和度
- 一种测试反演岩块破碎能耗的方法及装置
- 本发明公开了一种测试反演岩块破碎能耗的方法及装置，方法为：针对岩块试样建立三维数值计算模型；岩块试样进行冲击破碎实验，获得实验粒度级配分布数据；将岩块试样破碎后的粒度对应的断裂能参数输入到三维数值计算模型中进行数值反演，...
- 冯春刘新明朱心广程鹏达王理想周俊周玉
- 基于混合方法的二维水力压裂数值模拟被引量：18
- 2015年
- 水力压裂在页岩气开采中被广泛使用,采用数值方法研究压裂机理具有重要意义.基于连续-非连续单元法(CDEM)和中心型有限体积法(FVM),提出解决水力压裂流固耦合问题的二维混合数值计算模型.该混合模型中,使用CDEM求解应力场和裂缝扩展过程,使用FVM求解裂隙渗流场.应力场、裂缝扩展和渗流场均使用显式迭代求解,并通过相互之间数据交换实现流固耦合.通过与KGD理论模型进行对比,验证数值模型的正确性.通过与颗粒离散元数值结果进行对比,验证数值模型的有效性.通过计算复杂缝网压裂模型,研究水力压裂机理,并说明该数值模型在水力压裂模拟中具有很好的前景.
- 王理想唐德泓李世海王杰冯春
- 关键词：水力压裂数值模拟有限体积法
- 一种测试评估软地面土壤力学参数的方法
- 本发明提出了一种测试评估软地面土壤力学参数的方法，包括：开展压杆数值模拟形成机器学习专用数据库，经过机器学习形成土壤强度评估降阶模型；通过压杆的压入实验获得待测土壤的压力‑深度曲线，并输入土壤强度评估降阶模型，得到待测土...
- 冯春程鹏达李玉琼王理想朱心广范永波张丽
- 一种测试评估软地面土壤力学参数的方法
- 本发明提出了一种测试评估软地面土壤力学参数的方法，包括：开展压杆数值模拟形成机器学习专用数据库，经过机器学习形成土壤强度评估降阶模型；通过压杆的压入实验获得待测土壤的压力‑深度曲线，并输入土壤强度评估降阶模型，得到待测土...
- 冯春程鹏达李玉琼王理想朱心广范永波张丽
- 裂隙岩体注浆扩散范围及注浆量数值模拟被引量：41
- 2016年
- 为预测浆液在裂隙中的扩散范围,建立二维正交裂隙网络宾汉浆液渗流模型,采用中心型有限体积法进行数值模拟。分别研究不同参数下,浆液在裂隙中的扩散范围,给出多因素影响下的注浆扩散半径公式和注浆量公式。研究表明,注浆压力、浆液黏度、浆液剪切强度、裂隙开度和裂隙粗糙度对浆液扩散半径起到主导作用;注浆压力、钻孔长度和裂隙开度对注浆量起到主导作用。通过该公式可定量预测任意参量下浆液扩散范围和注浆量。
- 王强冯志强王理想唐德泓冯春李世海
- 关键词：注浆量裂隙岩体
- 水电能源开发中的关键工程地质体力学问题被引量：4
- 2013年
- 本文首先讨论了能源开发建设所面临的工程问题和科学问题,简述了工程地质体力学的内涵和应解决的核心问题.特别介绍了笔者研究团队最近几年的研究成果,提出了相关科学问题的研究方向.主要内容包括:传统固体力学中关于点破坏的概念,研究地质体有很大的局限性,论述了用破坏程度描述地质体破坏状态的合理性,以及基于监测与数值模拟相结合的破坏状态概念—破裂度;基于破裂演化原理,讨论了工程地质灾害的两个防灾理念,强调了状态判断的合理性及数值模拟方法的重要性;讨论了地质体稳定性分析方法的评价标准,并对目前常见的几种评价方法做了简要的评述;提出了数值模拟地质体的非连续、非均匀性的两尺度力学模型和计算框架;论述了代表性体积单元尺度上的应变强度分布函数,该函数比本构关系表征材料的破坏特性更为合适;综述了地质体孔隙裂隙渗流及与破裂场耦合模型的计算模型;结合汶川地震次生地质灾害的现象,指出了拟静力计算方法的不合理性,介绍了关于地震作用下地质体边坡稳定性的数值模拟新方法.
- 李世海周东王杰王理想冯春刘晓宇刘青泉
- 关键词：动力时程分析
