多相介质耦合场逆问题的理论与应用<%=id%>

所属分类：	综合其他	项目来源：	自创
技术持有方姓名：	同济大学	所在地域：	上海
是否中介：	否	是否重点项目：	否
技术简介：	自然状态下的土体和岩体都是多相介质体，为研究该类介质在外界因素作用下的性态，理论界发展了众多的模型。以系统论的观点，给定模型和外界条件，确定这一特定“系统”的响应的过程，称为“正问题”。然而，时间中发现不同的模型，“仿真”程度差别较大。系统辨识理论在岩土力学这一学科中衍生出“反分析”方法，其实为系统“逆问题”的一个方面。以往所进行的研究局限于给定模型的参数识别。鉴定委员会认为多相介质耦合场的模型识别是当前国际岩土力学界有待解决的基础理论难题之一，同时，也是工程界关心的焦点问题。工程实践中岩土体为多相介质，其性质极其复杂，采用通常的简化设计方法很难准确刻划施工过程的特性变化。研究中发展了裂隙岩体渗流特征的分维模型，建立其与应力和渗透压等宏观力学参数间的关系，可考虑几何尺度和时间尺度效应的影响；针对耦合模型建立了数值仿真模型；讨论了耦合场系统各子系统的观测方程和不同物理量的观察误差函数；推导出最佳模型的识别准则。系统功能：(1)应用分形几何的数学手段建立了岩体裂隙(或空隙)的分维结构与应力和渗透参数等宏观力学量间的相互关系机理模型；(2)结合早期水文工程地质勘探成果，应用系统论的方法，分析作为多相介质的岩土系统在耦合场作用下的数学物理仿真模型构成原则和数模结构特征化方法；(3)参数化仿真模型库；(4)根据仿真系统辨识理论研究工程输入扰动下(基坑或洞室开挖)，根据现场实时监测到的多相介质系统输出响应(变形、扰动应力、渗透压变化等)，辨识其数理模型的具体形式，作为工程信息反馈设计和稳定性分析的依据。推广应用前景：该项研究成果把岩土力学反演理论深人到耦合场领域，将为多相介质建模学说奠定基础，解决了耦合场条件下逆问题求解的不适定性。该项成果有利于促进系统论、分形理论、渗流力学、计算力学等数理基础学科在岩土与地下建筑等工程学科中的应用与交叉发展。

设为首页 | 加入收藏 | 广告服务 | 友情链接 | 版权申明