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1、博士阶段研究计划 学校 吉林大学学院 建设工程学院姓名 李建明报考导师 张延军 一硕士阶段工作总结 硕士阶段主要完成工作 1 CO2灌注后盖层力学变化和安全性研究 2 地震力方向对Sarma法影响和研究 3 Sarma法中使用牛顿迭代对安全系数求解 4 混凝土碳化区化学变化数值分析和研究 5 崩塌拦石网高度的计算和研究注 1 为国家自然科学基金 40972172 上海市科学技术委员会资助项目 10dz1202300 吉林省留学人员科技创新创业项目 3D5112204424 和教育部留学回国人员科研启动基金 3C111F284424 资助 1 CO2灌注后盖层力学变化和安全性研究 主要研究CO2
2、灌注后盖层力学变化和安全性情况 本人主要负责编写反映溶质运移某一软件与FLAC3D耦合搭接的某一程序代码 模拟一定时间后CO2灌注后应力温度等的进展与情况 主要解决的技术难题有 FLAC3D与TOUGH2及TECPLOT三个软件的网格转换节点和中心点转换通过三维三点拉格朗日插值 技术路线图 技术难点 中心点与节点插值转换 文件关系调用图 为解决搭接而提出的插值公式 部分源程序代码 成果 在编写的耦合软件基础上 已发3篇EI和一篇SCI提出三维拉格朗日插值公式准备申请软件专利 2 地震力方向对Sarma法影响和研究 在原Sarma的基础上 假设地震力非水平方向 在任意角度上尝试给出推导公式 通过
3、编程计算实例 得出以下几点结论 临界地震系数值关于地震力与垂直向下的夹角90 左右对称 临界地震系数值与地震力与垂直向下的夹角呈抛物线分布 存在极值 地震力方向对临界地震系数有影响 但不影响安全稳定系数 编程所用主要公式 部分源程序代码 研究结果图示1 0 150 临界地震系数变化 临界地震系数比较 临界地震系数和稳定性系数关系 临界地震系数与迭代 研究结果图示2 成果 编写出计算边坡稳定性的一套源程序代码提出任意角度下临界地震系数求解公式发表中文核心一篇 3 Sarma法中使用牛顿迭代对安全系数求解 在反求边坡稳定系数时 传统Sarma法采用人工试算 这在编程计算边坡稳定性时带来很大的局限性
4、 在传统Sarma的基础上 采用牛顿迭代法计算安全稳定系数 并给出相应的推导公式 该法避免了人工试算的繁琐 算法收敛迅速 算法线路图 部分源程序代码 研究结果图示 不同地震系数值对应的安全系数 安全系数初始预测值选取范围 成果 提出一套简洁算法 快速有效求解安全系数形成完善的计算边坡稳定的源程序代码发表一篇EI 审核中 4 混凝土碳化区化学变化数值分析和研究 基于混凝土碳化机理 建立了水灰比 水泥用量等混凝土碳化主要影响因素与理论模型中有效扩散系数及单位体积混凝土的CO2吸收量之间的定量关系 利用推导得出的混凝土碳化深度实用数学模型 进行编程形成一套源程序代码 难点 涉及时间和空间 公式中含有
5、导数 采用一维有限差分编程 部分源程序代码 成果 形成一套计算混凝土碳化区化学变化的源程序代码 5 崩塌拦石网高度的计算和研究 研究内容 主要编写相关参数计算的源程序代码崩塌体落体能量 速度 及崩塌体的弹跳高度 部分源程代码 成果 编写出一条完善的计算崩塌体弹跳高度 速度能量的源程序代码 博士阶段研究计划 一用证据权法对国内地热进行评价和预测二地埋管提取地热能量理论研究及软件编写三中国科技部863计划 多重流体介质与岩体应力耦合的理论研究与软件编写 一用证据权法对国内地热进行评价和预测 研究内容 1 选择资源评价相适应的软件 理论基础和依据 找出信息因素所对应的参数范围 2 选择合适的模型 本
6、研究在成矿预测广泛采用的证据权模型方法的基础上 通过一定的数学计算方法确定考虑与地热相关的影响因素 进行证据权评估 该模型以贝叶斯条件概率为基础 通过一定的数学计算方法确定与地热因素之间的关系 3 在证据权模型的基础上 对两类二进制证据图处理 提出I O和WofE两种方法进行评价 用概率论两种判别方法对I O和WofE两种方法进行优劣性评价 最终得出合理的期望图 技术路线 1收集相关质料 从公共网站上收集中国地震震中数据 震级 震源深度和经纬度坐标 然后用FORTRAN程序进行编程处理网格划分并求解古登堡李斯特B值 处理成所需要的证据图 同时其他三个原始数据图 包括中国断层图 布格重力异常图
7、磁异常图 2四张原始数据图转化成研究所需要的四张证据图 布格重力异常图与地热空间关系不明显 要处理成梯度图 而磁异常图不需要任何转换直接做为证据图3四张证据图用证据权法和平均值标准差法两种方法进行二进制处理 证据权模型以贝叶斯条件概率为基础 通过一定的数学计算方法确定与地热因素之间的关系 而平均值标准差法是去平均值 在标准差范围内的值都设为1其余为0 4将两类处理后的二进制图用I O法和WofE法进行处理 得到四张不同的期望图 5对期望图进行数学精确判别 找出最准确合适的期望图 初步研究情况 古登堡李斯特B值求解过程图 编写的相关源程序部分代码 预计成果 争取发表一篇高质量的论文 SCI 二地
8、埋管提取地热能量理论研究及软件编写 研究内容 在三维热传导方程的基础上 确立边界条件 使用有限差分编程 以进行对三维地埋管提取热量的模拟及温度预测 三维热传导方程 研究路线 1确定相关的边界条件 确定热量提取点是应该看做点热源还是当做边界条件来出来 使用有限差分进行编程 采用达朗贝尔和贝塞尔方程联合求解 得出解析解 对有限差分结果进行比较 4将编写的程序 用C 进行界面处理 同时进行实例分析 发表文章 预计成果 争取发表一篇EI如果可行 争取申请软件专利 三多重流体介质与岩体应力耦合的理论研究与软件编写 研究内容 1多重流体介质与岩体应力耦合的理论研究当流体介质打入岩层时 整个岩层受力看做二维受力 在格里菲斯准则的基础上 对岩石裂隙破坏时受力状态进行理论上的进一步深入研究 2网格的处理编程过程中 裂隙破坏前网格划分上 对于多重介质采用泰森网格进行处理 破坏之后 借鉴颗粒流原理 对裂隙进行模拟和处理 3编写完成的源程序代码 用C 界面化 形成软件 预计成果 争取发表一篇SCI如果项目进展顺利 争取申请软件专利 谢谢
