【技术实现步骤摘要】
一种基于近场动力学的渗透注浆过程模拟方法及系统
本专利技术涉及岩土工程
，特别是涉及一种基于近场动力学的渗透注浆过程模拟方法及系统。
技术介绍
本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。注浆是用适当的方法将某些能固化的浆液注入岩土体中，通过置换、充填、挤压等方式改善工程岩体物理力学性质的方法。渗透注浆是指在压力作用下将浆液以渗入方式注入岩土体中的一种方法，在砂性土和裂隙岩体中较为适用。目前注浆大多依靠工程经验，工程设计缺乏严密的理论依据，操作过程中缺少系统全面的控制方法，致使出现注浆材料浪费、治理效率低、围岩加固效果差等问题；因此，开展注浆过程模拟可为注浆工程设计提供科学依据和理论参考。近场动力学(Peridynamics)作为一种新兴的数值计算理论，不仅在模拟固体材料变形破坏方面具有独特的优势，在流体渗流模拟方面也具有较高的求解能力。专利技术人发现，由于涉及到浆液粘度随时间-空间双变的问题，目前常用数值方法难以准确描述浆液的时空演化特征；而近场动力学方法目前虽然在材料...
【技术保护点】
1.一种基于近场动力学的渗透注浆过程模拟方法，其特征在于，包括：/n根据岩体材料和岩体体积将渗透注浆模拟模型离散为多个物质点，将渗透注浆过程划分为多个注浆时间步；/n基于近场动力学构建流-固耦合循环模型，在注浆时间步内，采用循环迭代求解方法得到物质点的位移和浆液压力，直至求解结果满足流固耦合平衡条件；/n将当前注浆时间步的浆液渗透半径作为下一注浆时间步的初始条件，并将根据浆液留存量得到的物质点强度和物质点渗透率加入至下一注浆时间步的渗透注浆模拟过程中，直至完成渗透注浆过程，输出全过程模拟渗透注浆。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于近场动力学的渗透注浆过程模拟方法，其特征在于，包括：
根据岩体材料和岩体体积将渗透注浆模拟模型离散为多个物质点，将渗透注浆过程划分为多个注浆时间步；
基于近场动力学构建流-固耦合循环模型，在注浆时间步内，采用循环迭代求解方法得到物质点的位移和浆液压力，直至求解结果满足流固耦合平衡条件；
将当前注浆时间步的浆液渗透半径作为下一注浆时间步的初始条件，并将根据浆液留存量得到的物质点强度和物质点渗透率加入至下一注浆时间步的渗透注浆模拟过程中，直至完成渗透注浆过程，输出全过程模拟渗透注浆。
2.如权利要求1所述的一种基于近场动力学的渗透注浆过程模拟方法，其特征在于，通过将物质点邻域范围内的相互作用力进行积分，得到物质点的近场动力学合力；
所述相互作用力是指物质点之间通过键所传递的力学信息，为键伸长率的函数；所述积分是指通过将物质点所有的相互作用力进行叠加，得到每一个物质点所受到的其他物质点产生的相互作用的合力。
3.如权利要求2所述的一种基于近场动力学的渗透注浆过程模拟方法，其特征在于，根据物质点的近场动力学合力和边界条件，构建近场动力学运动方程，得到物质点的加速度，根据前后差分公式，分别得到物质点的速度和位移，实现岩体材料固体变形的模拟。
4.如权利要求1所述的一种基于近场动力学的渗透注浆过程模拟方法，其特征在于，所述物质点为代表一定空间范围内岩体体积和岩体质量的节点，选择物质点的邻域范围，构建物质点的邻域矩阵；所述邻域范围是指物质点和与其产生相互作用力的其它物质点的最大距离。
5.如权利要求1所述的一种基于近场动力学的渗透注浆过程模拟方法，其特征在于，根据物质点的浆液留存量计算物质点的强度...
【专利技术属性】
技术研发人员：李术才，高成路，周宗青，李利平，王利戈，李卓徽，耿阳，商成顺，魏车车，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37
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