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弹簧-滑块模型下的斜坡尖点突变模型 被引量：1
1
作者 刘滨 孙强 +1 位作者 李厚恩 张晓科 《人民黄河》 CAS 北大核心 2007年第4期62-63,68,共3页
分析了软弱带介质与上部岩体的联系,提出了弹簧-滑块模型。用突变论建立了斜坡沿单软弱结构面滑动的尖点突变模型。通过研究发现,斜坡失稳主要取决于软弱面上应变硬化介质及上部岩体与应变软化介质在应变软化曲线拐点处的刚度比k、材料... 分析了软弱带介质与上部岩体的联系,提出了弹簧-滑块模型。用突变论建立了斜坡沿单软弱结构面滑动的尖点突变模型。通过研究发现,斜坡失稳主要取决于软弱面上应变硬化介质及上部岩体与应变软化介质在应变软化曲线拐点处的刚度比k、材料的均匀性指标m及几何-力学参数,其失稳演化过程与地质环境因素变化密切相关。 展开更多
关键词 弹簧-滑块模型 尖点突变 失稳 斜坡
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基于弹簧-滑块模型的平纹织物几何结构模拟研究
2
作者 张香俊 郑天勇 +1 位作者 李盛仙 赵志祥 《中原工学院学报》 CAS 2013年第2期19-23,共5页
基于力学原理研究了平纹织物几何结构的计算方案,并对该平纹结构进行三维模拟显示.根据平纹织物的交织规律和纱线材料及加载张力,提出了串联的滑块-弹簧模型,进而从力学的角度分析纱线的运动趋势、变形情况.不断进行力学公式的迭代计算... 基于力学原理研究了平纹织物几何结构的计算方案,并对该平纹结构进行三维模拟显示.根据平纹织物的交织规律和纱线材料及加载张力,提出了串联的滑块-弹簧模型,进而从力学的角度分析纱线的运动趋势、变形情况.不断进行力学公式的迭代计算,得到机上平纹织物稳定状态下的几何结构.利用B样条曲线曲面造型技术,构建截面形态变化的立体纱线模型以探索纱线截面的变化规律,并模拟显示平纹织物的几何结构. 展开更多
关键词 滑块-弹簧模型 纱线截面 B样条 织物结构
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摩擦生热对断层演化过程的影响:Ruina-和Chester-Higgs-模型的对比分析
3
作者 高雅琪 史保平 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期2297-2310,共14页
利用速率-状态摩擦定律(Rate-and State-Dependent Friction Law:简称RSF定律),结合McKenzie-Brune摩擦生热模型,本文分别从Ruina提出的RSF定律和Chester-Higgs提出的RSF定律出发,通过一维弹簧-滑块模型,采用四阶变步长的Dormand-Princ... 利用速率-状态摩擦定律(Rate-and State-Dependent Friction Law:简称RSF定律),结合McKenzie-Brune摩擦生热模型,本文分别从Ruina提出的RSF定律和Chester-Higgs提出的RSF定律出发,通过一维弹簧-滑块模型,采用四阶变步长的Dormand-Prince算法,对断层演化过程进行了数值模拟,探讨了摩擦生热对断层演化进程的影响.模拟结果显示,与Ruina-模型相比,Chester-Higgs-模型在断层高速滑动时存有更大的摩擦强度,表明摩擦生热对断层具有一定的强化作用,且同临界滑移距离的取值相关.而且,Chester-Higgs-模型在失稳时的断层面温度远远低于Ruina-模型,表明摩擦生热在断层演化过程中能抑制断层面温度的剧烈升高,且正应力和临界滑移距离越大,两种模型的温差越为明显,而断层的刚度和尺度则对温度的影响很小.模拟两种模型周期演化过程的结果表明,在相同的初始条件下,Chester-Higgs-模型给出的断层失稳周期明显比Ruina-模型更短,说明摩擦生热对断层自身演化最显著的影响是较大地缩短了地震重复发生周期.当断层进入周期性演化后,Chester-Higgs-模型给出的摩擦强度大于Ruina-模型,且对第一次非周期性失稳的摩擦强度和剩余应力的继承性更好.另外,由ChesterHiggs-模型给出的静态应力降远小于Ruina-模型给出的结果,所对应的单个事件的滑移量也小于Ruina-模型. 展开更多
关键词 Ruina-模型 Chester-Higgs-模型 McKenzie-Brune摩擦生热模型 一维弹簧-滑块模型 摩擦生热 速率和状态相依赖的摩擦
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一种弹簧—滑块系统的非线性振动
4
作者 吴波 付秀英 高钦翔 《遵义师范学院学报》 2013年第3期80-82,共3页
建立了一种弹簧-滑块模型的非线性振动微分方程,并利用Runge-Kutta法进行了数值求解,得到了其解的时域图和相图,分析揭示了这种非线性振动的动力学特征。
关键词 滑块-弹簧模型 非线性 RUNGE-KUTTA法 振动
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基于Chester-Higgs模型探讨摩擦生热对断层演化进程的影响 被引量：1
5
作者 高雅琪 史保平 《地震学报》 CSCD 北大核心 2019年第1期13-32,共20页
速率和状态相依赖的摩擦定律是本文采用的重要定律。结合Chester-Higgs摩擦模型和McKenzie-Brune摩擦生热模型,在一维弹簧-滑块-断层近似模型下,利用四阶变步长的DormandPrince算法,研究探讨了断层摩擦生热对断层演化的影响。结果表明:... 速率和状态相依赖的摩擦定律是本文采用的重要定律。结合Chester-Higgs摩擦模型和McKenzie-Brune摩擦生热模型,在一维弹簧-滑块-断层近似模型下,利用四阶变步长的DormandPrince算法,研究探讨了断层摩擦生热对断层演化的影响。结果表明:与忽略温度影响的情形相比,摩擦生热造成的温度上升可导致断层滑移时刻的略微提前,并伴随着摩擦系数和状态变量的下降,同时也使得断层的滑移量和应力降略有减小,而滑移速率有所增大;另外,在考虑温度影响时,有效正应力和临界滑移距离也会影响断层的演化过程,断层上的有效正应力越大,断层失稳时刻越提前,温度上升越明显;断层的临界滑移距离越大,断层失稳时刻则越迟,温度上升越显著,但当临界滑移距离超过5 cm时,具有不同临界滑移距离的断层,失稳时的温度则基本保持一致。 展开更多
关键词 Chester-Higgs摩擦模型 McKenzie-Brune摩擦生热模型 一维弹簧-滑块-段层模型 摩擦生热 有效正应力 临界滑移距离
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基于速率-状态摩擦定律研究剪切应力扰动对地震断层演化的影响
6
作者 高雅琪 史保平 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期2153-2166,共14页
本文从Nagata提出的与应力变化率有关的速率-状态摩擦定律出发,结合1D弹簧-滑块模型,采用Runge-Kutta算法,对静态应力扰动和周期性应力扰动下的断层演化过程进行了数值模拟,探讨了应力扰动对断层演化进程和断层失稳机制的影响.研究结果... 本文从Nagata提出的与应力变化率有关的速率-状态摩擦定律出发,结合1D弹簧-滑块模型,采用Runge-Kutta算法,对静态应力扰动和周期性应力扰动下的断层演化过程进行了数值模拟,探讨了应力扰动对断层演化进程和断层失稳机制的影响.研究结果显示,与无扰动情形相比,正向静态扰动使断层失稳时刻提早,且时间提前量与扰动量的指数成正比;负向静态扰动使断层失稳时刻推后,且时间推迟量正比于扰动量.在周期性扰动下,断层失稳的发生总早于无扰动情形,且扰动幅值越大,失稳提前量越大;但是,扰动频率对失稳时刻没有明显的影响.这也进一步表明,地震应力波总是会导致断层失稳提前发生.同时,对于相同的扰动量,正向静态扰动下的失稳时间提前量比周期性扰动情形更大.周期演化过程的数值模拟结果表明,当远场加载速率给定且为常量时,若无应力扰动,则断层演化过程具有确定的周期性;但在周期性应力扰动下,断层失稳时间间隔出现明显的非周期性,断层在时间域上的演化变得更为复杂. 展开更多
关键词 Nagata模型 1D弹簧-滑块模型 应力扰动 断层演化特征 失稳时间
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滑动速率及系统刚度对断层滑动性质影响研究 被引量：2
7
作者 王威 任青文 +1 位作者 杜小凯 徐磊 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期784-788,共5页
为进一步探索活动断层滑动性质及断层系统演化过程的影响因素,基于单自由度弹簧-滑块模型,引入速率-状态依赖摩擦本构关系,建立了单自由度弹簧-滑块系统的静力平衡方程,采用龙格-库塔法解非线性方程组,重点研究了滑动速率及系统刚度对... 为进一步探索活动断层滑动性质及断层系统演化过程的影响因素,基于单自由度弹簧-滑块模型,引入速率-状态依赖摩擦本构关系,建立了单自由度弹簧-滑块系统的静力平衡方程,采用龙格-库塔法解非线性方程组,重点研究了滑动速率及系统刚度对断层滑动性质、系统演化过程的影响。研究表明:活动断层滑动速率越大,系统响应越大;系统刚度越大,越不易失稳。系统刚度低于临界刚度时,一旦断层产生滑动,系统将向失稳方向发展,系统的运动轨迹将越来越远离平衡点;系统刚度等于临界刚度时,活动断层将保持周期性滑动,滑动速率越大,应力振荡的幅值也越大,此时系统的运动轨迹为一极限环;系统刚度大于临界刚度时,断层经过短暂的周期滑动后,很快达到稳定滑动状态,此时系统的运动轨迹趋向于并最终达到系统的吸引子。 展开更多
关键词 滑动速率 系统刚度 断层 临界刚度 弹簧-滑块模型 摩擦 龙格-库塔法
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鲜水河断裂带的地震模拟 被引量：2
8
作者 洪汉净 刘辉 郑秀珍 《四川地震》 2006年第4期5-10,共6页
本文运用由弹簧—滑块模型来模拟走滑断层的地震活动,讨论了模型中断层强度、断层滑块间弹簧强度、滑块与驱动盘之间片簧强度、滑块摩擦力的影响,以及初始条件敏感性。并以我国最为典型的一条走滑断层———鲜水河断裂带为例,运用试错... 本文运用由弹簧—滑块模型来模拟走滑断层的地震活动,讨论了模型中断层强度、断层滑块间弹簧强度、滑块与驱动盘之间片簧强度、滑块摩擦力的影响,以及初始条件敏感性。并以我国最为典型的一条走滑断层———鲜水河断裂带为例,运用试错法调整模型参数以使发生的地震最大限度地逼近实际发生的地震,并利用最终结果讨论了鲜水河断裂带今后的活动性。 展开更多
关键词 弹簧-滑块模型 走滑断层 地震模拟 鲜水河断裂带
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人工地震目录研究进展 被引量：3
9
作者 李红 邓志辉 +3 位作者 邢成起 严兴 马晓静 姜辉 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2015年第5期1995-2006,共12页
基于地震目录的统计分析及由此衍生的地震复发周期与地震预测概率分析一直是地震活动性研究的重要部分,而人类有仪器记录的地震活动历史极其有限,因此采用其他方法建立人工地震目录进而研究地震活动特征与规律具有一定的理论意义.本文... 基于地震目录的统计分析及由此衍生的地震复发周期与地震预测概率分析一直是地震活动性研究的重要部分,而人类有仪器记录的地震活动历史极其有限,因此采用其他方法建立人工地震目录进而研究地震活动特征与规律具有一定的理论意义.本文系统阐述了弹簧-滑块模型、细胞自动机模型、断层系统地震活动模型、有限元-滑块耦合模型、有限元模型等几种人工地震目录研究的理论模型与方法进展;归纳总结了不同模型在实现地震孕育、发生时不可忽视的关键问题:摩擦本构关系,并详细阐述了摩擦本构关系的进展及其区别;最后对有限元数值模拟人工地震目录研究时存在的问题及需要的进一步改进做了探讨. 展开更多
关键词 人工地震目录 弹簧-滑块模型 细胞自动机 断层系统地震活动模型 有限元-滑块耦合模型 有限元模型 摩擦本构关系
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