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RFPA2D软件的数据结构优化及其存储组织 肖建清1,陈枫2,徐纪成2 (1.中南大学资源与安全工程学院,湖南,长沙,410083;2.中南大学现代分析测试中心,湖南,长沙,410083) 摘要:由东北大学开发的岩石破裂全过程分析系统RFPA2D(Rock Failure Process Analysis),能够较好地模拟岩石裂纹扩展的全过程,但其运行速度还不如人意.深入地分析了RFPA 2D软件的数据结构,针对各元素的存储仅限于单个结构的缺陷,提出分两个结构存储元素数据,结合运用内存与磁盘,谋取速度与容量间最佳状态的解决思路. 关键词:RFPA 2D; 数据结构; 存储组织; 岩石裂纹扩展; [全文内容正在添加中] ......
含瓦斯"试样"突出现象的RFPA2D数值模拟 唐春安1,芮勇勤2,刘红元3,刘建新3 (1.东北大学资源与土木工程学院岩石破裂与失稳研究中心辽宁沈阳110006 中国科学院力学研究所非线性力学国家重点实验室北京100080;2.东北大学资源与土木工程学院岩石破裂与失稳研究中心辽宁沈阳110006 长沙交通学院道路与桥梁工程系湖南长沙410076;3.东北大学资源与土木工程学院岩石破裂与失稳研究中心辽宁沈阳110006) 摘要:运用新近开发的岩石破坏过程分析RFPA2D(Rock Failure Process Analysis)系统,以含瓦斯煤岩的破坏过程分析为例,通过对含瓦斯煤岩突出孕育机制及其声发射的数值模拟,说明了数值模拟方法给含瓦斯煤岩突出机制及其预测理论的发展所带来的新契机.数值模拟再现了含瓦斯煤岩突出的发生,发展过程,模拟结果表明,复杂的瓦斯煤岩断裂,突出现象可能是一些......
基于RFPA2D的顶板诱导崩落时变效应数值模拟 周科平1,苏家红1,胡建华1,古德生1 (1.中南大学资源与安全工程学院,湖南省深部金属矿开发与灾害控制重点实验室,湖南,长沙,410083) 摘要:以铜坑矿92#矿体T112-T115顶板诱导崩落试验矿段为研究对象,通过RFPA计算分析了顶板诱导崩落过程的时变效应,发现在顶板可稳最大的暴露空区面积为4500m2;在第四矿段回采后,顶板围岩极大的弱化和冒落,影响顶板高度达到48m.为了保证生产安全条件,人工诱导崩落顶板必须在回采第四步矿段后进行,其人工诱导顶板的安全高度为50m.结果表明,在一定的连续回采采空区的空间条件下,运用局部人工干扰诱导顶板围岩致裂,可以有效形成顶板诱导失稳崩落. 关键词:顶板诱导崩落; RFPA; 时变效应; 采空区; [全文内容正在添加中] ......
单轴加载岩石损伤及声发射特性非均质效应的数值试验 尚俊龙,胡建华,周科平 (中南大学 资源与安全工程学院,湖南 长沙,410083) 摘要:为研究岩石非均质性对其力学特性的影响,运用岩石真实破裂过程分析软件RFPA2D,并采用岩石单轴常位移加载方式,分析不同均质度条件下岩石损伤演化模式和声发射特性.研究结果表明:均质度对岩石力学特性影响显著,随着岩石均质度的增高,岩石单轴加载损伤演化模式由延性向脆性过渡,宏观破裂弥散性降低,岩石峰值强度不断增大,当均质度大于30时,岩石峰值强度基本趋于稳定;岩石均质度较低时,单轴加载条件下岩石声发射体现出强度低,事件频率高的声发射特性,均质度增高时,岩石声发射强度也进一步提高,并且突变性增强. 关键词:RFPA2D;非均质效应;岩石损伤;声发射特性;数值试验 中图分类号:TU451  ......
侧向压力作用下巷道围岩破坏机理的数值模拟 赵兴东1,解联库1,唐春安1,陈长华2,杨天鸿1,李华炜3 (1.东北大学,岩石破裂与失稳研究中心·沈阳,110004;2.辽宁工程技术大学·阜新,123000;3.华北科技学院·北京,101601) 摘要:作者通过应用东北大学岩石破裂与失稳研究中心开发的RFPA2D程序模拟巷道在侧向压力作用下的破坏过程,了解巷道围岩在侧向压力作用下围岩应力分布状态和围岩非线性渐进破坏机理.巷道围岩在侧向压力作用下首先在巷道拱顶左侧及底板右侧产生拉破坏.产生拉破坏后,应力集中程度减弱.接着应力场向远处转移,最后远处形成的拉裂纹与拱顶右侧及底板左侧的剪切裂纹贯通,造成巷道的失稳破坏.这些研究工作,对于将来调整矿体回采顺序,选择安全合理的支护方案以及改善围岩应力分布状态,具有一定的指导意义. 关键词:RFPA2D程序; 侧向压力; 应力分布; 数值模拟......
短壁开采合理煤柱宽度的确定 李智1,何兴华1,梁兴旺1,王连国1 (1.中国矿业大学理学院·徐州,221008) 摘要:为了确保"三下"开采的安全性,本文建立相应力学模型对在短壁开采中留设煤柱的合理宽度进行理论计算;再运用RFPA2D对在短壁式开采中留设不同宽度煤柱的开采过程进行数值模拟,分析比较了留设不同宽度的煤柱对底板和上覆岩层的影响,再现了采动岩体的破坏机理和移动规律.通过理论和数值模拟的综合比较,得出合理的煤柱宽度.为实现井巷保护,资源合理利用和经济的可持续发展提供基础性的依据. 关键词:短壁开采; 煤柱宽度; 数值模拟; RFPA2D; [全文内容正在添加中] ......
采场上覆岩层运动范围与顶板事故可视化研究 赵兴东1,赵德深2,张后全2,赵明祥3,杨天鸿1 (1.东北大学岩石破裂与失稳研究中心,辽宁,沈阳,110004;2.大连大学材料破坏力学数值试验研究中心,辽宁,大连市,116622;3.北京中煤矿山工程有限公司,北京,100013) 摘要:确保采场上覆岩层稳定是矿井安全生产的关键.只有确定了采场上覆岩层的运动情况才能进行有效的采场支护设计.运用岩石破裂渐进过程分析(RFPA2D)系统,对某矿采场工作面上覆岩层随工作面推进的运动情况作了数值模拟,从中有效地获取了上覆岩层的运动信息,确定了上覆岩层的运动范围,为有效控制采场顶板事故,合理进行采场支护设计提供了依据. 关键词:采场工作面; 覆岩运动; 顶板事故; RFPA2D; 数值模拟; [全文内容正在添加中] ......
碎石胶结充填体破坏过程的数值模拟及应用 周科平1,史秀志1,古德生1 (1.中南大学资源与安全工程学院,湖南,长沙,410012) 摘要:碎石胶结充填体是一种具有复杂力学性质的非均匀准脆性材料.以往的研究大多将其受力变形和断裂过程的非线性归结为弹塑性,用宏观的弹塑性理论来表述.然而,这种基于经典力学理论的力学模型忽略了碎石胶结充填体内部细观结构的非均匀性,不足以表达其变形整个过程所表现出的复杂性.在假定碎石充填体是由砂浆,骨料及它们之间的界面组成的3相复合材料的基础上,为考虑各相组分的非均匀性,将各组分的材料性质按照给定的weibull分布来赋值,采用单轴受压的平面力学模型,利用RFPA2D岩石破裂过程分析软件模拟分析碎石胶结充填体的破坏模式和其等效力学参数取得了满意的效果. 关键词:碎石胶结充填体; 破坏模式; 数值模拟; 力学参数; RFPA2D; [全文内容正在添加中] ......
煤岩组合试件性质的数值研究 郎平1,刘建新2 (1.葫芦岛锌厂,葫芦岛,125003;2.东北大学岩石破裂与失稳研究中心,沈阳,110004) 摘要:本文应用东北大学岩石破裂与失稳研究中心开发的RFPA2D系统,对组合煤炭试块的应力应变关系进行了研究,并从强度,弹性模量和冲击地压方面对组合模型进行了研究讨论. 关键词:数值模拟; 煤岩试块; 应力应变; [全文内容正在添加中] ......
煤层底板采动裂隙演化规律数值模拟李飞,张金陵,段李宏河南能源化工集团有限公司永煤公司摘 要:采用RFPA2D和FLAC3D软件对龙门二1煤层底板岩体受采动影响的最大破坏深度及发育规律进行了数值模拟研究,并将煤层底板破坏深度的经验公式计算结果与数值模拟结果进行了对比.结果表明,数值模拟与经验公式计算结果基本一致.关键词:采动裂隙;破坏深度;发育规律;数值模拟;......