导读:本文包含了分形损伤模型论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:分形维数,损伤,渗透率模型,孔隙率
分形损伤模型论文文献综述
任崇鸿,李波波,杨康,李建华,张尧[1]（2019）在《考虑分形效应的煤岩损伤模型及渗透率模型》一文中研究指出为探索煤岩失稳破坏过程中损伤演化和渗透率演化规律,用分形维数表征损伤演化,研究煤岩损伤破坏过程中渗透特性。基于孔裂隙的体积分形维数与应力关系,推导出分形维数表征的Weibull分布参数,利用煤岩孔裂隙的分形维数和孔隙率的关系,求解煤岩裂隙随有效应力的变化量γ;根据Mohr-Coulomb准则和Poiseuille定律,分别构建考虑分形效应的煤岩损伤本构模型和煤岩渗透率模型,分析损伤和渗透率的联动关系。结果表明:峰值应力前,孔裂隙体积分形维数与轴向应力和应变均成线性关系;随着有效应力的增大,煤岩孔隙率增大,煤岩渗透率先平缓增大后急剧增大;同一应力点下的渗透率随ln(1/r)的增大而增大;所建立的煤岩损伤本构模型和渗透率模型,与试验结果均有较高的吻合度。(本文来源于《中国安全科学学报》期刊2019年02期）
刘海霞,侯斌,王刚,马明[2]（2018）在《基于声发射参数及分形理论的岩石损伤模型》一文中研究指出针对现有计算岩石损伤演化微观模型的复杂性以及宏观模型缺乏准确性等问题,提出一种宏观试验确定细观变量的方法建立了损伤模型。首先,分析了声发射振铃数与应力应变的关系,发现其与裂纹的扩展具有内在的联系,且随着荷载的增加呈幂函数式增加,由此提出了计算岩石微裂纹密度这一细观损伤变量的模型;其次,引进分形理论,分析岩石的分形维数与裂纹扩展的内在关系,发现分形维数与荷载也具有幂函数关系,证明声发射累计振铃计数可以表征岩石的损伤状态。最后,通过试验实例分析,该模型能够准确地计算岩石的裂纹密度,很好地模拟岩石的破坏过程,从而有效地计算岩石细观损伤演化方程。(本文来源于《中国科技论文》期刊2018年22期）
霍俊平,王璞[3]（2018）在《分析基于压汞法的分形模型及分形与损伤的关系》一文中研究指出本文主要介绍了围绕压汞法测定混凝土的孔隙结构而建立的Menger海绵分形模型和基于热力学关系的分形模型,阐述了这两种分形模型的建模过程及其发展状况,并对它们相应的应用情况进行了对比分析。阐述了分形与结构损伤的关系,并得出分形维数可以作为衡量结构损伤大小的重要依据。(本文来源于《内蒙古科技与经济》期刊2018年18期）
王婷婷,赵丹,赵万春,艾池,张来娣[4]（2016）在《煤岩体压裂分形损伤突变演化模型的研究及应用》一文中研究指出煤岩与其他普通岩石的力学性能明显不同.为了描述煤岩体压裂岩体突变形成裂缝以及裂缝的扩展问题,基于突变理论定义了损伤变量,并建立了岩体突变过程的能量释放计算模型.基于能量守恒原理,建立了突变后微裂缝扩展的能量方程.通过对黑龙江省鸡西煤矿张晨矿区西叁采区3#层右六巷区块煤样在不同压裂阶段缝内流体净压力和微裂缝扩展规律的观察分析,得到由于岩体物性参数不同,微裂缝开始破裂的时间不同,为后续裂缝演化内在混沌特征的研究提供了依据.(本文来源于《数学的实践与认识》期刊2016年13期）
郑山锁,秦卿,任梦宁,杨威[5]（2015）在《基于Najar能量法的混凝土分形损伤本构模型研究》一文中研究指出混凝土损伤模型的研究,实质上是研究损伤变量对混凝土材料本构关系的影响。在外界因素作用下,材料的累积变形引起结构内部损伤的发展,最终将产生宏观裂缝直至破坏。在混凝土损伤破坏过程中,"凹凸无序"的断裂面和"杂乱无章"的裂缝是对混凝土宏观力学性能离散化、非线性、随机性的最直接的体现和表征。基于断裂面和裂缝的分形特性,得到了分形应力、分形应变的基本概念,使之能更为准确地描述混凝土的宏观力学性能。通过Najar能量损伤理论,利用分形应力与表观应力、多重分形应变与表观应变之间的关系,推导得出了混凝土分形损伤本构模型,重新定义了Weibull概率分布的混凝土损伤扩展规律,得到了基于压缩变形分形特性的损伤演化方程。(本文来源于《功能材料》期刊2015年21期）
沈照庆,贾龙超,姚铁山,王爱萍[6]（2015）在《融合分形维值的路面裂缝损伤评价模型》一文中研究指出针对路面裂缝损伤评定指数(PCI)计算方法没有顾及裂缝空间相关性的问题,在面向像素的损伤统计计算基础上,重构只含裂缝和背景的二值影像,利用网格法快速计算单个裂缝的分形维值,作为计算裂缝损伤度的有效贡献值,提出了融合裂缝影像分形维值的路面损伤评价指标(FPCI)。计算均方差误差率和相关系数来评价不同裂缝的空间关系,通过计算多个道路影像的裂缝损伤指数,构建了融入裂缝整体特征和裂缝间相互关系的路面裂缝损伤评价模型,并对20幅不同类型的水泥和沥青路面影像进行试验分析。研究结果表明:对同一幅图像,FPCI与实际损伤度(PPCI)最大相差绝对值为0.5%,最小相差绝对值为0.1%,而PCI试验结果与PPCI的最大相差绝对值为1.3%,最小相差绝对值为0.4%,说明FPCI方法比PCI方法更能准确刻画路面的损伤情况;PCI损伤度与实际损伤度间的均方根误差大于FPCI损伤度与实际损伤度间的均方根误差,FPCI比PCI更能体现路面裂缝的损害程度;FPCI在数理统计的基础上加入了裂缝的相关特征和空间几何特征分形维值,比PCI评价计算更趋合理,能更准确地表征路面裂缝损伤程度,可推广到路面坑槽、沉降、龟裂等其他类型损伤程度的量化计算。(本文来源于《长安大学学报(自然科学版)》期刊2015年05期）
胡超洋[7]（2013）在《煤层气井围岩损伤区分布的分形理论模型》一文中研究指出1绪论煤层气井围岩应力反映煤层钻井、压裂过程时岩石的力学状态,对于钻井过程中煤层气井井壁稳定与煤层气井压裂研究至关重要。煤层气井压裂改造方面,压裂液通过增大液体压力使得井壁岩体受力超过抗拉极限从而形成裂缝,而井壁岩体受力为液体压裂、孔隙压力与井眼围岩钻开井眼后应力的合力;同时裂缝延伸过程往往受井眼围岩应力场影响而发生转向。所以井壁围岩应力分布的研究对煤层气井的钻井和压裂等施工尤为重要。煤层具备一定的相互连通的裂隙。煤岩内部含有大量的裂隙,裂隙分为内生裂隙与外生裂隙,分别是由煤层的内因和外因产生的。裂隙附近的煤岩弹性模量、泊松比、抗拉强度、抗张强度、抗剪强度等参数与周围煤岩不同,由于裂隙的存在,使得煤岩整体的力学特性以及应力分布及其复杂。在损伤力学中,岩体中的孔隙以及裂缝均可以别视为岩石微元的损伤量。微元的损伤程度不同,微元的力学参数也不同。煤层气井围岩属于孔隙-裂隙系统,孔隙的普遍分布,裂隙的分布具有一定的规律性也有一定的随机性,同时,井眼附近的应力较大,可能使煤岩产生新的损伤区。由于煤岩的损伤存在及其复杂性,使得煤岩应力状态及其复杂,如果能得出煤岩损伤区分布,煤层气井的井眼围岩应力也将迎刃而解。2煤岩孔隙结构的分形特征煤体是一种经过长时间地质作用及受地质影响而形成的一种复杂介质,煤体中存在大小不一,形状各异的裂隙,煤体裂隙的延伸和扩展是煤体损伤的主要表现形式。煤岩基质孔隙为煤岩节理间的基质块体单元中未被煤岩或其他矿物等固态物质充填的储集空间,由微小孔隙和细小通道组成,一般将相对较大空间称孔隙,其间的连通结构称为通道。在煤岩研究中孔隙结构是微观物理研究的核心。煤炭是经过数千万至上亿年的作用而形成的,地质作用使得孔隙结构具有粗糙曲折的特点。传统的孔隙模型与真实孔隙结构相差甚远,体现不出孔隙的复杂性和随机性。经过许多学者的探索和研究,已经证实煤岩的孔隙空间具有分形的特征,而且具有多个不同尺度的结构层次。分形几何中,分形维数是一个重要的概念,它反映力分形图形的复杂程度,是孔隙分形描述的重要参数。将煤岩孔隙按照半径大小分类,假设孔隙的大小、数量以及孔隙分布规律符合分形特征,定义观测尺度为可被观测到最小孔隙半径,小于观测尺度r的孔隙将被忽略。所有孔隙平均分布,每个孔隙控制的范围为一个分形微元体。根据分形自相似维数的定义式,可知孔隙自相似维数。改变观测尺度,分形微元的大小不同,不同半径时孔隙所占部分的面积比即为分形微元体划分出的全等图形数量。根据分形图形相似关系可知孔隙长度之比即为微元体中孔隙的数量为,非孔隙的数量之比。描述煤岩孔隙分形维数时,通常采用煤岩扫描图盒维方法计算煤岩盒维数。煤岩的孔隙互相连通,无处不在,因此按照常规的盫维计算方法,所有的格子都含有孔隙,计算出的盒维维数恒等于2。因此提出:只有被孔隙完全覆盖的格子才被统计在Np(r)中。得出被孔隙覆盖的盒子数为孔隙级别从1值k各级孔隙总面积与格子面积比值之和。当k取不同值时,得出孔隙盒维数。利用煤岩扫描图上的孔隙度是孔隙体积与微元体总体积之比与微元体总面积为得出微元体中孔隙面积为各级孔隙面积之和。在煤岩体中,可认为盒维数与孔隙自相似维数相等,即可得出最小孔隙的级数,从而各级孔隙大小比等参数。为了计算煤岩孔隙分形维数需要先获得岩石孔隙分形维数和同一组岩石下的岩石物理力学性质参数。通过试验获得这些必要的数据,进行统计、拟合,最终找出可能存在的关系。测试煤样取自鹤岗矿业集团南山矿北五外区15层1#综放工作面落煤。鹤岗矿业集团南山矿北五外区15层1#综放工作面落煤岩样,其孔隙类型都属于次生孔隙。2#煤岩孔隙为单一的粒间溶孔发育。3#主要孔隙类型为胶结物溶孔,分别占薄片总面积的7%和4.5%;6#孔隙类型主要为粒间溶孔,占薄片总面积的3.5%。3煤岩裂缝节理结构的分形特征描述煤岩储层天然发育大量孔隙与裂缝,天然裂缝的存在不仅影响了煤岩渗流特性,而且影响了煤岩应力状态以及强度极限,因此对裂缝系统的研究也就构成了本文内容中的重要部分。本章主要内容包括裂缝介质的分类及描述参数、裂缝性岩石裂缝介质特征的方法。煤层气领域割理的概念在过去与煤层地质领域内生裂隙的概念有所区别,但近期基本达成一致,即割理等同于内生裂隙。割理是指煤中天然存在的裂隙,一般呈相互垂直的两组出现,且与煤层层面垂直或高角度相交。一般情况下,割理中的一组连续性较强、延伸较远,称面割理;另一组仅局限于相邻两条面割理之间、断续分布,称端割理。这两组割理将煤体切割成一系列菱形或立方体基质块。割理一般集中分布在光亮煤分层中,割理面平整,无擦痕,多具张件特征。割理的充填一般为白生矿物,如方解石、黏土等,极少充填碎煤粒。外生裂隙是构造应力作用的产物,根据其形成力学性质可区分为剪性外生裂隙、张性外生裂隙和劈理。此外还有一些过渡类型,如张剪和压剪性质的外生裂隙。根据外生裂隙的形态义可进一步细分为若干种类型。面割理与层面近似平行,一般呈板状延伸,连续性较好,是煤层中的主要内生裂隙。为用分形方法描述面割理的特性和分布密度提出以下假设:(1)面割理的分布具有严格的分形特征;(2)面割理之间相互平行;(3)任意面割理平面是无限大的。定义煤岩体按照叁个方向划分网格块测量出的盒维数为煤岩体的真实维数。面割理互相平行且贯穿整个煤岩体,得出煤岩体面割理真实维数。由于在煤岩取心和实验过程中,不能保证煤岩取心方向与面割理平行或垂直,往往会带有一定的角度,因此煤岩裂缝的平面维数测定值会因切面与割理面的角度而变化。为得出煤岩割理的分形维数,提出叁个方向测平面维数并计算空间分布维数的方法。研究可知,叁个剖面有两个恰好与面割理垂直,另外一个与面割理平行。若角度稍有偏移或在实验中有其他干扰,分维为D3的面上若出现多条,甚至是一条短线,测出的分形维D3数至少为1。因此为了避免这种现象的发生,若某面盒维数非常接近1,需要将此面维数减1。面割理的真实维数不随煤岩体制备时与面割理角度变化,能更好地反映面割理空间分布的规律。端割理只发育于两条相邻的面割理之间,与层面近似垂直,一般连续性较差。为描述端割理的特征,假设端割理相互平行,且端割理与面割相互垂直。端割理真实维数推导方法与端割理相同,得出端割理在煤岩体中的真实维数。定义综合维数DB为盒维计算过程中,同时统计面割理和端割理经过的盒子数而计算出的维数。面割理与端割理相互垂直,端割理形成于面割理之间,当r趋近于零时,几乎没有面割理与端割理同时存在的格子。得出综合维数为面割理、端割理的最大值,面割理、端割理维数与他们的综合维数之间不存在明确的函数关系,不能通过综合维数与另一个参数计算位置参数,因此在进行端割理真实维数测定时需要排除面割理的干扰。依据割理真实维数公式,测定煤岩面割理维数时,取一个正方形煤岩块,对煤岩体六个面的表面进行扫描,得出各面的扫描图。将扫描图片导入计算机中,通过观察法找出面割理方向,并应用软件过滤掉与面割理方向不同的裂缝及散点得到煤岩面割理扫描图。用同样的方法找到端割理方向并过滤掉与端割理方向不同线和散点得出端割理扫描图。通过改变盒维测量中盒维格子大小计算出各面的面割理、端割理盒维数。煤岩体面割理、端割理真实维数与CT扫描维数相近,本方法可通过测量6个面维数结合割理真实维数公式,简化CT扫描法和多切片电镜扫描放的实验步骤。计算结果具有准确性。煤岩外生裂隙往往是外力产生的,这些裂缝具有分布具有随机性,与面割理、端割理方向煤岩任何规律等特点。因此,煤岩的外生裂隙需要用不同的方法来描述。应用L-系统形成分形图案的方法描述外生裂缝的平面分布特征,将煤岩中的外生裂缝视为生成元迭代的最终结果。根据裂缝形态特征,建立生成元“树枝”形状,其结构。“树枝”上有一根主干,主干有n节。主干M与主干M间有k个分枝(k=0,1,2),分枝上有多节,每节间有一定的夹角。在选取L-系统的生成元时,裂缝转角a可通过岩石扫描图片中微裂缝间夹角平均值求得。主干数与分枝数需利用煤岩外生微裂缝实际的维数来匹配L-系统分形维数。煤岩外生裂缝维数可利用电镜扫描等实验并结合盒维计算方法求出。L-系统的分维数可通过生成元主干与分枝数量计算。低级别裂缝少而长且间距较大,高级别裂缝多而短且裂缝间距小、分散程度高。L-系统所形成的外生裂缝分布特征与实际外生裂缝观测结果:“裂缝的延伸越长,则裂缝的开度和间距越大”一致。外生裂隙的存在仅影响裂缝处应力状态,不含外生裂隙的煤岩部分即使放大,内部也不存在外生裂隙,因此外生裂隙不会直接影响裂缝以为部分受力情况。4基于分形参数井眼围岩应力状态分析由于煤层的特殊构造,导致其在地应力作用下井壁煤岩裂缝的起裂和延伸与石油储层存在很大的区别。由于煤岩的形成原因及地质构造等因素,其内生裂隙发育,节理层里交错,实际为各向异性材料,在地层钻开井眼后,井壁一般不会产生新的裂隙,而是最大主应力方向上的原生裂隙发生扩张、损伤甚至破坏,形成更大的裂隙。因此对于煤岩,其天然裂缝非常发育,非均质性更强,因此采用分形理论研究煤岩的损伤区范围的方法与传统考虑煤岩为均质各点均匀的方法相比,前者更加准确。井眼围岩应力状态分析是从岩石力学角度研究井眼稳定的基础,也是研究井壁稳定性的基本条件。本章将从分形角度分析孔隙介质的结构特征,并建立基于分形方法的有效应力计算模型。进而根据有效应力分形模型,结合双重有效应力概念推导井眼围岩应力状态方程。为了降低解决问题的难度,在理想的情况下建立煤岩孔隙介质结构的有效应力模型。近些年的研究证明,无论在二维还是叁维立体空间上,实际孔隙介质材料都具有分形特征,分形理论可以用来研究孔隙介质的微观特征。同理可分析孔隙介质叁维情况下有效应力模型。对孔隙介质中的任意截面进行受力分析,可以得孔隙介质平面上的有效应力微观分形表达式。骨架应力能使孔隙介质产生本体变形的应力,而其他应力没有这样的效应,因此需要把骨架应力折算到整个介质横截面上,可以得到孔隙介质的本体有效应力。结构变形取决于颗粒之间的接触应力,而与颗粒内部的应力状态无关。依据应力平衡原理可得出二维、叁维触点孔隙度表达式。地层中因井眼的存在,地应力及其分布将产生一些变化。这些变化会影响到裂缝的起裂压力及方位。为分析井眼围岩的应力状态,需要对井眼围岩的应力场进行分析。为了简化,将地层中的叁维应力问题用二维方法来处理,并近似地直接采用弹性力学中双向受力的无限大平板中钻一个圆孔时的应力计算公式来分析围岩应力。5煤层气围岩井损伤区分布计算模型由于井眼的形成,对相对稳定的原始地应力场产生扰动,使原始地应力重新分布,同时井眼围岩上产生较强的应力集中,井眼围岩周围部分区域发生变形破坏。由于岩体具有应变软化特性,且岩体内部存在微裂缝,其发生、扩展的程度决定了岩体的宏观力学性能。为了正确的认识岩石的力学性质,就得将岩石细观的破坏机理与宏观的破坏特性结合起来,把岩石的破坏理论建立于微裂纹演化的微观或细观动力学基础上,从而得出宏观力学参数,以此建立更适合于岩体结构特征的应力应变模型。基于损伤理论的井眼围岩应力模型考虑了岩体的损伤力学特性。为井眼围岩损伤力学模型建立提供可靠的理论基础。在煤层气井围岩的水平剖面上可能发育有煤岩孔隙、面割理、端割理或外生裂隙,其中煤岩孔隙与割理在微观上无处不在,对整个煤岩的强度都有影响,外生裂隙仅应裂缝处的强度,对于裂缝周围岩体强度不产生直接影响。将井眼围岩横向剖面,采用点中心方式对其进行空间离散,根据平衡方程利用中心差分法得到差分方程。将此平衡方程转换为迭代公式。由于微元体剪应力较小,剪应力较大区域不是煤岩破坏方向,因此忽略剪应力对岩石应力的影响。得出应力迭代计算边界条件。煤岩体内部存在较多的裂缝与孔隙,煤层气井围岩中的孔隙和裂缝影响煤岩力学性质,煤岩细观上的应力分布煤岩改变,但微观上,煤岩基质的弹性模量、抗破坏强度受孔隙、裂缝的影响。通过实验可测出煤岩的孔隙分维,面割理、端割理的真实维数。煤岩割理与外生裂缝在宏观上体现在井眼附近能被识别的裂缝,这些裂缝由于宽度与长度较大,对裂缝附近煤岩影响较为明显;宏观上观测不到裂缝的岩石围岩,根据分形的自相似理论可知,它们在微观上也存在着形态相似的结构,因此这些微元内部也存在损伤。煤层气井围岩水平面剖面上综合维数。在裂缝的影响下,微元体将更容易破坏,因此可假设,裂缝贯穿的微元体存在一个初始损伤变量。面割理假设互相平行,应力与损伤区分布计算前,可通过面割理间距与角度计算出面割理分布,然后通过坐标转换得出面割理上唯一位置的极坐标,给面割理穿过的网格初始损伤值,并计算网格损伤后的弹性模量。假设井眼剖面上面割理间距为112mm,井眼半径100mm,面割理与最大主应力夹角tanαM=0.3。得出面割理模型、井眼围岩面割理、端割理分布模型、外生裂隙发育煤岩中煤层气井围岩模型。取鹤岗矿业集团南山矿北五外区现场煤矿样品岩样,井眼围岩内摩擦角为30°,单轴抗压强度20MPa。计算结果表明:分形裂缝模型与均质模型相比,井眼围岩引力分布状态有相似也有明显不同。相似之处在于,煤层气井井眼附近最小主应力方向上周向应力较大,井眼最小主应力方向上损伤区范围较大。井眼围岩地应力越大的地层井眼围岩损伤区范围大。分形孔裂隙模型与均质模型不同点在于,应用分形孔、裂隙模型计算出的煤层气井围岩应力更加分散,应力主要集中在裂缝附近,裂缝附近存在损伤区,损伤区的分布具有明显的不对称性。本文计算出的煤层气井围岩损伤分布计算模型具有较强的非均质性,与实际条件为更为相似。能够为今后煤层气井井壁稳定以及煤层气水力压裂裂缝且与延伸提供前提和指导。6结论本文针对煤层气孔隙、面割理、端割理以及外生裂隙的特点,分别建立出分形模型描述孔隙与裂缝的特征,提出相应的实验方法。结合损伤理论得出煤层气井围岩损伤区分形分布计算模型。得出主要结论为:(1)煤岩孔隙、裂隙系统具有分形特征,煤岩孔隙、面割理、端割理和外生裂缝的分形特征不同,可分别用不同方式描述分形特征。(2)煤岩孔隙大小不同,利用最大孔隙半径、最小孔隙半径、孔隙度和孔隙分形维数可描述煤岩各级孔隙大小、数量与分布特征。(3)煤岩面割理、端割理不同方向切面的扫描图测出的盒维数不同,但煤岩面割理、端割理的真实维数不随测试角度发生变化,通过测定煤岩立方体上相互垂直的叁个面维数得到煤岩体面割理、端割理的真实维数。(4)煤岩外生裂隙可通过L-系统建立的“树枝”模型描述。建立出的外生裂缝模型具有长裂缝数量少、间距大,短裂缝数量多、间距小的特点与岩石原生裂缝分布规律相同。(5)煤岩中宏观可见的面割理、端割理以及外生裂缝对煤岩微元体产生初始损伤,对煤层气井围岩应力影响较大,宏观上完好的煤岩内部存在较小的孔隙以及面割理、端割理裂缝,裂缝形态与宏观形态相似。煤岩孔隙维数,面割理、端割理真实维数对煤岩微元的强度产生影响。(6)煤层气井围岩面割理、端割理及外生裂缝附近应力较大,损伤区较为密集且主要集中于井眼的最小主应力方向附近。面、端割理附近煤岩强度较小,最易发生断裂。(7)煤层气井围岩应力、强度分布复杂。通过本文的研究可得出煤层气井围岩孔隙、裂缝系统的分形特征,模拟计算出围岩应力与强度分布,本文的研究成果可为井壁稳定以及压裂裂缝起裂与延伸研究做理论基础。(本文来源于《东北石油大学》期刊2013-06-18）
任梦宁[8]（2013）在《基于Najar能量法的混凝土分形损伤本构模型研究》一文中研究指出混凝土作为一种多相复合建筑材料，其受损后将产生凹凸无序的断裂面和杂乱无章的裂缝，此类宏观的破损现象中蕴含着大量与混凝土损伤断裂有关的力学机理。本文采用分形维数与多重分形谱对混凝土断裂面的不规则程度进行连续性的定量表述，从而为透过宏观损伤现象研究其破坏机理奠定理论基础。在对混凝土分形特性进行连续性定量表述的基础上，提出了分形应力-多重分形应变的概念，并借助Najar能量法推导得到了混凝土分形损伤本构模型。具体研究如下：1.通过对不同强度等级混凝土分形断裂面多重分形谱的几何特征的观测与分析，判定其为一条或左钩或右钩类似二次抛物线的钟形曲线。因此，基于上述判断，本文利用最小二乘法原理对多重分形谱进行了二次拟合，从而实现了运用解析函数对多重分形谱离散点的连续性表达，进而实现了利用简单函数对混凝土断裂曲面不规则程度的连续性定量表述。通过对混凝土分形断裂曲面的连续性定量表述，将为进一步以宏观层次的破损现象为切入点探求混凝土的宏观力学性能奠定理论基础。2.基于对混凝土分形特性的研究，针对Carpinteri的所提分形应力-分形应变的不足之处进行修正，得到了分形应力-多重分形应变的概念。分形应力-多重分形应变可实现对内部缺陷和损伤随机分布情况的叁维立体化定量表述。3.基于分形应力-多重分形应变的概念，通过Najar能量原理，推导得出了能反映内部缺陷和损伤在混凝土内部随机分布的分形损伤本构模型。此分形损伤本构模型是基于混凝土内部随机分布的内部缺陷和损伤沿加载轴方向及横截面所表现出的分形特性的基础上提出的，故该分形损伤本构模型能较好地模拟混凝土宏观力学性能的随机性、离散性和非线性。损伤演化规律采用Weibull概率分布形式的损伤演化方程，并对其进行了修改，使其能反映混凝土在加载过程中变形所表现出的分形特性。本文对混凝土分形特性及分形损伤本构模型的研究，有助于研究人员和学者深化对混凝土内部各组份之间的相互作用机理及其受损后分形特性的认识和理解，并将为进一步研究混凝土的宏观损伤断裂的分形特性及分形损伤的力学机理提供参考。(本文来源于《西安建筑科技大学》期刊2013-05-01）
王子毅,韩阳,王威[9]（2012）在《火灾后混凝土损伤综合评价的分形-插值模型》一文中研究指出为了充分考虑多种评估参数以提高混凝土火灾损伤评估的准确性,借鉴分形基本理论,提出了基于分形插值模型的火灾后混凝土损失综合评价方法。该方法首先选取影响混凝土损失评价的抗压强度损失系数、耐久性损失系数、爆裂损失系数和裂纹损失系数4个参数作为火灾后混凝土损失综合评价的指标,并确定指标的分级标准,采用在每级标准中随机内插的方法,得到40个标准样本,用于构建火灾后混凝土损失综合评价的分形—插值模型;其次根据最大似然分类原则确定每个混凝土火灾损失指标的评价分维数;然后利用加权求和法计算样本的综合评价值,并根据样本综合评价值与经验等级之间的关系建立分形—插值评价模型;最后,通过实例分析表明:该模型的评价结果合理、客观,为火灾后混凝土损失综合评价工作提供了一种新的研究方法与思路。(本文来源于《混凝土》期刊2012年02期）
范宇[10]（2011）在《基于分形理论的混凝土统计损伤本构模型研究》一文中研究指出由于混凝土材料具有原料丰富、耐久性好等优点,在建筑结构中得到广泛的使用。但混凝土材料不同于钢材等各向同性均质材料,它作为一种复合材料,在微细观上体现出明显的多相性、多孔性以及非均质性,而在宏观上又体现出力学性能的离散性和随机性,凡此种种对于建筑结构的受力以及抗震性能有着复杂的影响。与普通混凝土相比,超高强高性能混凝土中水泥浆体强度较大,甚至与骨料相当,表现出较高的脆性,或者是较强的均匀性,不过其力学性能的随机性和离散性仍旧无法避免。针对混凝土材料的上述力学性能,本文进行了如下研究:基于随机损伤研究领域常用的单轴受压随机损伤弹簧模型,引入Weibull分布以及对数正态分布的概率密度函数用以描述微元体弹簧的极限应变分布规律,通过对比分析建立了可用分维表示材料的均质度,并且同时适用于普通混凝土以及超高强高性能混凝土的单轴受压细观统计损伤本构模型;利用应变等效假设将经典损伤变量定义转化为损伤破坏过程中混凝土弹性模量的变化量与初始弹性模量的比值,通过混凝土CT无损扫描试验以及单轴压缩试验,确定了已建立模型中的参数。基于杜荣强提出的“损伤因子”,将建立的单轴应力状态下的损伤演化方程推演至多轴应力状态下,进而得到多轴应力状态下的细观统计损伤本构模型。将本文所提出的单轴以及多轴损伤本构模型与试验结果以及数值模拟算例进行对比分析发现,它们可以较为准确地反映混凝土的损伤演化规律。考虑到试验验证的需要,本文配制了叁组不同强度等级的超高强高性能混凝土以及普通混凝土,简要介绍了超高强高性能混凝土配合比试验,分析了超高强高性能混凝土水胶比、胶凝材料用量以及粗骨料级配等参量对混凝土力学性能的影响;而后基于CT无损扫描试验、采用差分盒维数法研究了各强度等级混凝土的分形断裂特性,分析了以上各参量对断裂面分形维数的影响,并就其分形断裂机理作出了合理解释。本研究为深入研究超高强高性能混凝土的力学性能提供了一定的理论基础,有助于工程技术人员对混凝土内部组份之间的作用机理进行认识和理解,将为进一步研究混凝土细观损伤作用机理以及多轴应力下的力学性能提供参考。(本文来源于《西安建筑科技大学》期刊2011-04-01）
分形损伤模型论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
针对现有计算岩石损伤演化微观模型的复杂性以及宏观模型缺乏准确性等问题,提出一种宏观试验确定细观变量的方法建立了损伤模型。首先,分析了声发射振铃数与应力应变的关系,发现其与裂纹的扩展具有内在的联系,且随着荷载的增加呈幂函数式增加,由此提出了计算岩石微裂纹密度这一细观损伤变量的模型;其次,引进分形理论,分析岩石的分形维数与裂纹扩展的内在关系,发现分形维数与荷载也具有幂函数关系,证明声发射累计振铃计数可以表征岩石的损伤状态。最后,通过试验实例分析,该模型能够准确地计算岩石的裂纹密度,很好地模拟岩石的破坏过程,从而有效地计算岩石细观损伤演化方程。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
分形损伤模型论文参考文献
[1].任崇鸿,李波波,杨康,李建华,张尧.考虑分形效应的煤岩损伤模型及渗透率模型[J].中国安全科学学报.2019
[2].刘海霞,侯斌,王刚,马明.基于声发射参数及分形理论的岩石损伤模型[J].中国科技论文.2018
[3].霍俊平,王璞.分析基于压汞法的分形模型及分形与损伤的关系[J].内蒙古科技与经济.2018
[4].王婷婷,赵丹,赵万春,艾池,张来娣.煤岩体压裂分形损伤突变演化模型的研究及应用[J].数学的实践与认识.2016
[5].郑山锁,秦卿,任梦宁,杨威.基于Najar能量法的混凝土分形损伤本构模型研究[J].功能材料.2015
[6].沈照庆,贾龙超,姚铁山,王爱萍.融合分形维值的路面裂缝损伤评价模型[J].长安大学学报(自然科学版).2015
[7].胡超洋.煤层气井围岩损伤区分布的分形理论模型[D].东北石油大学.2013
[8].任梦宁.基于Najar能量法的混凝土分形损伤本构模型研究[D].西安建筑科技大学.2013
[9].王子毅,韩阳,王威.火灾后混凝土损伤综合评价的分形-插值模型[J].混凝土.2012
[10].范宇.基于分形理论的混凝土统计损伤本构模型研究[D].西安建筑科技大学.2011