岩石力学与工程学报
巖石力學與工程學報
암석역학여공정학보
CHINESE JOURNAL OF ROCK MECHANICS AND ENGINEERING
2010年
11期
2221-2229
,共9页
刘新荣%舒志乐%朱成红%郭子红%李晓红
劉新榮%舒誌樂%硃成紅%郭子紅%李曉紅
류신영%서지악%주성홍%곽자홍%리효홍
隧道工程%UPML吸收边界%模型试验%衬砌空洞%正演
隧道工程%UPML吸收邊界%模型試驗%襯砌空洞%正縯
수도공정%UPML흡수변계%모형시험%츤체공동%정연
从Maxwell旋度方程出发,推导导电介质UPML(单轴各向异性理想匹配层)吸收边界的三维时域有限差分法的计算公式,在不考虑磁导率的情况下,建立模拟区与UPML吸收边界场量间的联系,统一用UPML吸收边界公式进行正演模拟计算,只是系数不同,减少分区及临时存储空间,提高运行速度,并用Matlab编程实现,运用该程序对隧道衬砌内的空洞进行正演模拟,得到其相应的正演合成三维剖视图及切片图,实现雷达三维正演数据的可视化,探讨空洞的三维图谱特性.对隧道衬砌内空洞进行物理模型试验,数值模拟图谱与物理模型试验结果相似,验证了三维数值模拟方法的可行性和有效性.研究结果表明,三维探测能确定空洞大小、形态和位置,更加全面而细致地了解空洞的准确信息,提高雷达探测图谱解释的可靠性和准确性,并可根据缺陷的分布位置及大小评估衬砌内空洞病害的危害程度.为空洞雷达图谱的自动识别技术提供了可靠的理论依据和方法,对隧道质量检测工程及质量司法鉴定具有重要意义.
從Maxwell鏇度方程齣髮,推導導電介質UPML(單軸各嚮異性理想匹配層)吸收邊界的三維時域有限差分法的計算公式,在不攷慮磁導率的情況下,建立模擬區與UPML吸收邊界場量間的聯繫,統一用UPML吸收邊界公式進行正縯模擬計算,隻是繫數不同,減少分區及臨時存儲空間,提高運行速度,併用Matlab編程實現,運用該程序對隧道襯砌內的空洞進行正縯模擬,得到其相應的正縯閤成三維剖視圖及切片圖,實現雷達三維正縯數據的可視化,探討空洞的三維圖譜特性.對隧道襯砌內空洞進行物理模型試驗,數值模擬圖譜與物理模型試驗結果相似,驗證瞭三維數值模擬方法的可行性和有效性.研究結果錶明,三維探測能確定空洞大小、形態和位置,更加全麵而細緻地瞭解空洞的準確信息,提高雷達探測圖譜解釋的可靠性和準確性,併可根據缺陷的分佈位置及大小評估襯砌內空洞病害的危害程度.為空洞雷達圖譜的自動識彆技術提供瞭可靠的理論依據和方法,對隧道質量檢測工程及質量司法鑒定具有重要意義.
종Maxwell선도방정출발,추도도전개질UPML(단축각향이성이상필배층)흡수변계적삼유시역유한차분법적계산공식,재불고필자도솔적정황하,건립모의구여UPML흡수변계장량간적련계,통일용UPML흡수변계공식진행정연모의계산,지시계수불동,감소분구급림시존저공간,제고운행속도,병용Matlab편정실현,운용해정서대수도츤체내적공동진행정연모의,득도기상응적정연합성삼유부시도급절편도,실현뢰체삼유정연수거적가시화,탐토공동적삼유도보특성.대수도츤체내공동진행물리모형시험,수치모의도보여물리모형시험결과상사,험증료삼유수치모의방법적가행성화유효성.연구결과표명,삼유탐측능학정공동대소、형태화위치,경가전면이세치지료해공동적준학신식,제고뢰체탐측도보해석적가고성화준학성,병가근거결함적분포위치급대소평고츤체내공동병해적위해정도.위공동뢰체도보적자동식별기술제공료가고적이론의거화방법,대수도질량검측공정급질량사법감정구유중요의의.