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有关声测管价格波动理论的研究

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        声测管价格理论的缺陷是过分强调节理、裂隙的作用,过分依赖经验,而忽视理论的指导作用。该理论完全反对把岩体作为连续介质看待,也是不正确的和有害的。因为这种认识阻碍现代数学力学理论在岩石工程中的应用。譬如早期的有限元应用就受到这种理论的干扰。因为,虽然岩体中存在这样那样的节理、裂隙,但从大范围、大尺度看,仍可将其作为连续介质对待。对节理、裂隙的作用,对连续性和不连续性的划分,均需由具体研究的工程处理问题的方法而确定,没有***的统的模式和标准,现代发展阶段(20世纪60年代至今)。此阶段是岩石力学理论和实践的新进展阶段,其主要特点是,用更为复杂的多种多样的力学模型来分析岩石力学问题,把力学、物理学、系统工程、现代数理科学、现代信息技术等领域的***成果引入岩石力学,而电子计算机的广泛应用,则为流变学、断裂力学、非连续介质力学、数值方法、灰色理论、人工智能、非线性理论等在岩石力学与声测管价格工程中的应用提供了可能从总体来讲,现代岩石力学理论认为:由于岩石和岩体结构及其赋存状态、赋存条件的复杂性和多变性,岩石力学既不能完全套用传统的连续介质理论,也不能完全依靠以节理、裂隙和结构面分折为特征的传统地质力学理论,而必须把岩石工程看成是个人-地”系统,用系统论的方法进行岩石力学与工程的研究。用系统概念表征岩体″,可使岩体的复杂性“得到全面、科学的表述。

        从系统来讲,岩体的组成、结构、性能、赋存状态及边界条件构成其力学行为和工程功能的基础,岩石力学研究的目的是认识和控制岩石系统的力学行为和工程功能。20世纪60、70年代,原位岩体与岩块的巨大工程差异被揭示出来,岩体的地质结构和赋存状况受到重视,不连续性”成为岩石力学研究的重点。从材料概念到不连续介质概念,是岩石力学理论上的飞跃。随着计算机科学的进步,20世纪60、70年代,开始出现用于岩石工程稳定性计算的数值计算方法,主要是有限元法。20世纪80年代,数值计算方法发展很快,有限元、边界元及其混合模型得到广泛的应用,成为岩石力学分析计算的主要手段。20世纪9年代,数值分析终于在岩石力学和声测管价格工程学科中扎根。岩石力学专家和数学家合作创造出一系列新的计算原理和方法,例如,损伤力学——离散元法的进步,有限差分法FLAC的复兴,DDA法和流形方法的发展,岩石力学专家建立起自己独到的分析原理和计算方法现代计算机科学技术的进步也带动了现代信息技术的发展。20世纪80年代和90年代,岩石工程三维信息系统、人工智能、神经网络、专家系统、工程决策支持系统等迅速发展起来,并得到普遍的重视和应用。20世纪90年代,现代数理科学的渗透是非线性科学在岩石力学中的重要应用。本质上讲,非线性和线性是互为依存的。耗散结构论、协同论、分叉和混沌理论正在被试图用于认识和解释岩体力学的各种复杂过程。

        岩石力学和相邻的工程地质学都因受到研究对象的复杂性"挑战,而对非线性理论备加青睐。由于岩体结构及其赋存状态、赋存条件的复杂性和多变性,致使岩石力学和工程所研究的目标和对象存在着大量不确定性因而有人在20世纪80年代末提出不确定性研究理论,目前已被越来越多的人所认识和接受。现代科学技术手段,如模糊数学、人工智能、灰色理论和非线性理论等,为不确定性分析研究方法和理论体系的建立提供了必要的技术支持。系统科学虽然早已受到岩石力学界的注意,但直到20世纪80年代和90年代才成为共识,并进入岩石力学理论和工程应用。时至今日,岩石工程力学问题已被当做一种系统工程来解决。系统论强调复杂事物的层次性、多因素性及相互关联和相互作用特征,并认为人类认识是多源的,是多源知识的综合集成,这些为岩石力学理论和岩石工程实践的结合提供了依据。可以说,从"材料概念到不连续介质概念是现代岩石力学的***步突破;进入计算力学阶段是第_步突破;而非线性理论、不确定性理论和系统科学理论进入实用阶段,则是岩石力学理论研究及工程应用的第三步意义更为重大的突破。


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