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1、煤层气开发区块岩石力学属性研究1、相关定义1.1、基本概念 4.1.1 冻胀与冻胀率4.1.1 冻胀与冻胀率 在岩体和水的系统中,当岩体温度下降至岩体中的水冻结起始温度点及其以下时, 西安科技大学硕士学位论文 30 颗粒间和孔隙水部分水相变结晶,体积膨胀,使间隙体积变大而推动岩体颗粒移动的总 体宏观现象,称为冻胀。但并非所有的低于零度的岩体都会产生冻胀,一般只有水-冰 发生相变的时候才会产生,因负温下岩体温度愈低,冷缩颗粒和冰都遵循热胀冷缩的规 律。如果岩体中无足够的水分参与冻结,那么不但不产生冻胀,相反却有冷缩现象。只 有在热力势和岩水势等的作用下,未冻结区的水分向冻结前缘迁移、聚冰、并与冻
2、前初 始含水量共同参与冻结,才产生体积膨胀。反映冻岩的体积增长,则为冻胀。 冻胀率? 是表示岩体冻结膨胀体积比冻前岩体体积的平均扩展率,即 冻结前岩的体积 ?冻结岩的膨胀体积 1.2、损伤力学的基本概念 损伤力学有两个主要的分支:一是连续损伤力学(Kachanov, 1958; Kachanov, 1986; 谢和平, 1990),它利用连续介质热力学与连续介质力学的唯象学方法,研 究损伤的力学过程。它着重考虑损伤对材料宏观力学性质的影响以及材料或结构 损伤演化的过程和规律,而不区分其损伤演化的细观物理与力学过程。二是细观 损伤力学(Krajcinovic, 1982; Krajcinovic
3、, 1988; 余寿文, 1997),它是从材料的细观 结构出发,对不同的细观损伤机制加以区分,研究细观结构变化的物理与力学过 程,根据对典型损伤基元(如微裂纹、微孔洞、剪切带等以及各种损伤基元的组 合)的变形与演化过程的分析,采用平均化方法,求得材料的宏观变形及损伤演 化与细观损伤参量及其演化间的关联。 1.3、本构模型拟合及其参数的定义 由于岩石破坏后,其应力应变的分布不规律,再加上试验时一些不可避免的误差导 致峰值应力之后岩石的动态性能研究非常复杂,所以本文只对岩石从未破坏到峰值应力 的区段进行研究。总体上认为岩石是符合胡克定律,即 E ;但是在酸性环境下腐蚀 后会有损伤,损伤变量为 D
4、;不同的应变率对岩石的动态破坏也有非常大的影响,其中 再到达峰值应力之前的弹性模量为ED 。综上所述得出一个动态破坏下的岩石的本构方 程: E m D 1 D 5-4 m-不同岩石材料对应的应变和应力的指数函数关系 表 5-3 参数的取值 岩石种类 E m 灰质石灰岩 139.9MPa 40 0.8 粉质砂岩 50.4 MPa 1 0.5 浅红石灰岩 129.9MPa 8 0.6 51 1.4、属性的定义 基于属性的访问控制(Attribute Based Access Control,ABAC)模型38,39如图3.1 所示,基于属性的访问控制是基于任何与访问相关的安全特征进行授权,这些特
5、征称为属性,分别包括主体属性、资源属性、环境属性以及权限的属性。 (1) 主体属性 主体是可以对资源进行操作的实体(能够发出访问请求或者一对某些资源 执行许可动作的所有实体的集合。一个主体可能被另外的主体所访问,因 16基于属性的访问控制在多域网络中的应用研究 此,主体在某些情况下也可以被看作资源)。主体属性是与其身份和特点相 关的属性,例如身份、角色、姓名、职位等; 图 3.1 基于属性的访问控制模型 (2) 资源属性 资源是一个系统中可被访问的客体,也是系统存在的意义,只有系统中存 在可以利用的资源,主体才会对资源发起访问请求资源可以是一份文档, 可以是一个视频片段,也可以是一张图片等数据
6、资源。资源也是一个实体, 所以它也一样具有可区别于其他资源的属性,这些属性就可以作为访问控 制判决过程中的依据。例如一张.bmp 的位图图像就会有图片名称、拍摄日 期、大小、所有者等属性信息。 (3) 环境属性 环境属性时独立于访问主体和被访问资源,它通常是指访问控制过程发生 时的一些环境信息,比如访问控制过程发生的时间、系统所处状态、是否 同时有其他的访问控制过程发生以及判决过程中发生各种上下文信息等。 环境属性也是一个不容忽视的属性。 (4) 权限属性 权限属性也是一个容易被忽视但是却使非常重要的一个属性。操作的权限 可以是对文件、文档、图像、视屏等资源的打开(Open)、读(Read)、
7、写(Write)、 删除(Delete)等等一系列的动作。 1.5、属性的数学定义 3.1.1 一般形式背景下的属性定义3.1.1 一般形式背景下的属性定义 属性作为形式背景的基本组成元素,包含了某一形式背景下的所有直接信息和 隐含信息,对研究以形式背景为基础的相关问题有着重要的意义。本文在一般形式 背景的基础上,总结各形式背景下的不同属性所呈现的不同特征,对属性进行了严 谨的数学定义。 在 给 定 形 式 背 景 K (U ,M,I)中 , 对 象 集 U u 1,u2,.,un , 属 性 集 M m 1,m2,.,mn 。 设 m M,定义 g ( m) u U| u ,m I (3-1
8、) 表示具有属性m 的对象集合。 设 u U,定义 f (u ) m M| u ,m I (3-2) 表示具有对象u的属性集合。 在给定形式背景 K (U ,M,I)中, m M, 且满足: g (m)m M U(3-3) 则称m 为最大共有属性。 在给定形式背景 K (U ,M,I)中, m M,且满足: g ( m)m M U(3-4) mi M m, 有 g m g m i , i 1,2,3,.,n (3-5) m i, mj M,g m i g m j g m , i , j 1,2,3,.,n (3-6) 则称m 为共有属性。 在给定形式背景 K (U ,M,I)中, m1 , m
9、2 M, 且满足: g m 1 g m 2 U(3-7) g m 1 g m 2 (3-8) - 17- 则称m1 ,m2为对立属性。 在给定形式背景 K (U ,M,I)中,属性 m1,m2,m3,.,mn M, 且满足: g m 1 g m 2 g m 3 . g m n (3-9) g m 1 g m 2 g m 3 . g m n U(3-10) 则称m1 ,m2,m3,.,mn为互斥属性。 在给定形式背景 K (U ,M,I)中,属性 mi, mj M, 且满足: g m i g m j (3-11) g m i g m j (3-12) 则称mi , mj为两两互不包含属性。同时在
10、一个形式背景中也存在多个两两互不包含属 性的情况,其概念可由此定义可推知。 在给定形式背景 K (U ,M,I)中,属性 mi, mj M, 且满足: g m i g m j (3-13) 称属性mi 与属性m j有伴生关系。可称属性m i是属性m j的伴生属性。 在给定形式背景 K (U ,M,I)中,属性 mi, mj M, 且满足: g m i g m j (3-14) 不存在m k,使得g m i g m k , g m k g m j (3-15) 则称属性mi 为属性m j的最近伴生属性。 在给定形式背景 K (U ,M,I)中,若属性m i与属性m j没有伴生关系,但存在属 性m
11、 k,使得: g m k g m i g m j (3-16) 则称属性m k为属性mi 和属性m j的多属性伴生属性。 在给定形式背景 K (U ,M,I)中,若存在属性 m M,使得: | g m | 1(3-17) 其中| g m |表示具有属性 m 的对象的个数。称属性 m 为形式背景的独有属性。 1.6、属性定义及存储 主体、客体和环境是模型中定义的 3 种实体,分别表示访问控制中的实施者(用 户或其他程序)、被访问和保护的对象(资源)以及当前访问环境。根据实体属性 集合 A=AS,AR,AE提供细粒度访问控制其中 AS,AR,AE分别表示主体、资 源和环境属性集合。属性 A 包含属
12、性类型 AT和属性值集合 AV,是预先由安全专家 和领域专家根据系统实际需求预先定义好的,每一个属性类型(a ti AT )都对应 着一组属性值(AvAv)类型包括 string、boolean、integer、dateTime、URI、 i ,属性hexBinary、base64Binary、X500Name 等,系统内也可自定义属性。每个系统默认 只能访问该系统列族下系统可定义属性(SDA)和个人可定义属性(IDA)属性。 PDA 在系统接入信息管理平台时由平台管理者定义。 AS可用来描述主体的信息,如年龄、住址、身份证号等;也可用来描述主体的 安全特性,如工作岗位、职务、工作状态等。AR
13、用来描述资源的属性,如资源的创 建时间、所有者、当前状态等。AE用来提供访问控制时环境的上下文信息,如系统 当前时间、安全等级、设备使用情况等。 电力信息平台中,存在多个应用系统分布在不同的安全区域,按等级可将属性 分为平台可定义属性 PDA(platform define attribute)、系统可定义属性 SDA(system define attribute)、个人可定义属性 IDA(individual define attribute)。为每个系统分 配一个列族存放系统属性,列族内属性默认为 SDA,使用关键字_PDA_和_IDA_分 别表示 PDA 和 IDA。见表 4-1。 表
14、 4-1 用户 ID 及对应的系统属性 ColumnColumn Family:system1Column Family: Row KeyFamily:commonsystem2 列 值 列 值 列 值 common:attri133299tr SubIDbID88 system1:岗位 值长system2:atibID98878 common:attriZhangsystem1:_PDA生产管system2:_I bNamesan_ 安全级别理区DA_friendLisi 25 华北电力大学硕士学位论文 资源和环境存在于应用系统中,应用系统可以设置内部资源属性,例如”电力 系统文件存储系统”
15、可以设置资源的属性为:所有者、文件类型、文件大小等,环 境属性可以为:访问时间、访问次数、登录 IP 等。资源和环境在不同的应用系统中 是唯一的,但是在整个信息平台中可能存在重复,实际物理存储采用”系统内部标 识+系统标识”,概念视图中默认每个应用只能访问该应用数据。 1.7、纳米材料定义 纳米材料是指尺度在1100nm之间的超细粉体材料,包括厚度为1100nm的薄 膜材料以及孔径尺寸在1100nm的多孔材料,这些材料尺寸一般大于原子团簇,小 于通常宏观的粉体、薄膜或孔径,而处在原子团簇和宏观物体交界的过渡区域,是 处于介观系统261。这一特异结构使其具有小尺寸效应、表面效应、体积效应、宏观
16、量子隧道效应、介电限域效应,使其在导电,抗菌,吸波等方面明显优于一般材料 。 1.8、高中物理力学核心概念学习进阶研究 4.1 研究对象4.1 研究对象 高中物理力学核心概念学习进阶研究作为本研究的重点内容,所要选取的研究对象 必须具有普遍性和代表性,能否找到具有参考价值的有关力学概念的学习进阶,除了考 虑核心知识的内在逻辑性之外,关键还在于研究对象的选取。 本研究采用整体抽样和分层抽样相结合的方式,在河北省石家庄地区整体抽样,选 取省市县不同层次的几所高中,然后按照学校性质,年级和班级性质分层抽样,最终 确定研究对象为:省中学高二年级两个班,市中学高二年级两个班,县中学高二年级两 个班,共计 280 名高中生作为研究对象,上述 6 个班级均为理科班,具体样本情况见表 4.1 。 表 4.1 样本情况分布表 中学性质 年级 班级 男生/人 女生/人 合计/人 总计 省中学 高二A 班 20 18 38 B 班 22 27 4987 市中
