模拟岩石破坏过程的物理细胞演化力学模型
|
摘要
基于细胞自动机理论和遗传算法,提出了一种物理细胞演化力学模型(ECA)。该模型利用遗传算法搜索试验所得到的应力-应变曲线所对应的最佳能量耗散率,并且可以模拟岩石的非均质性、各向异性等特性;根据该模型得出的能量耗散率模拟得到的应力-应变曲线与试验曲线得到了很好地吻合。
Based on the theory of the physical cellular automata (PCA) and genetic algorithm,an evolving cellular automata is put forward. When rock failure is simulated with PCA,the energy dissipative rate has to be chosen artificially. This model makes use of genetic algorithm to search for the fittest energy dissipative rate with the stress-strain curve. And it can simulate the homogeneity and the anisotropy of the rock conveniently. So if a stress-strain curve is given,its corresponding energy dissipative rate can be attained with this model and it demonstrates that the rock will show more plasticity with the increase of the energy dissipative rate.
Based on the theory of the physical cellular automata (PCA) and genetic algorithm,an evolving cellular automata is put forward. When rock failure is simulated with PCA,the energy dissipative rate has to be chosen artificially. This model makes use of genetic algorithm to search for the fittest energy dissipative rate with the stress-strain curve. And it can simulate the homogeneity and the anisotropy of the rock conveniently. So if a stress-strain curve is given,its corresponding energy dissipative rate can be attained with this model and it demonstrates that the rock will show more plasticity with the increase of the energy dissipative rate.
引文
1冯夏庭.智能岩石力学导论[M].北京:科学出版社,2000
2周辉,王泳嘉,谭云亮等.岩石破坏演化的物理细胞自动机(PCA)(Ⅰ)——基本模型[J].岩石力学与工程学报,2002,21(4):475～478
3周辉,谭云亮,冯夏庭等.岩石破坏演化的物理细胞自动机(PCA)(Ⅱ)——模拟例证[J].岩石力学与工程学报,2002,21(6):782～786
4LoannisK.A model for the prediction of oil slick movement and spreading using cellular automata[J].EnvironmentInternational,1997,23(6):839～850
5ThomasW.Simulation of cellular automata[J].FutureGenerationComputerSystem,1999,(16):157～170
6LeesaBrieger,ErnestoBonomi.A stochastic cellular automaton simulation of the non-linear diffusion equation[J].PhysicaD,1991,(47):159～168
7刘桂萍,傅征祥,刘杰.摩擦时间依从的地震活动性细胞自动机模型[J].地球物理学报,2000,43(2):203～211
8李幼铭,胡健行.细胞自动机在地震波传播研究中的应用[J].地球物理学报,1995,38(5):651～660
9胡健行,李幼铭.模拟固体中波动过程的细胞自动机建模研究[J].地球物理学报,1997,40(1):120～126
10刘桂萍,石耀霖,马丽.地震活动的细胞自动机模型[J].西北地震学报,1995,17(2):20～25
11高原,季颖,陈颙.细胞自动机的多重分形特征和动力学含义[J].西北地震学报,1995,17(4):61～69
12崔维成.复合材料结构破坏过程的计算机模拟[J].复合材料学报,1996,13(4):102～111
13唐春安,傅宇方,林鹏等.短纤维增强复合材料破坏过程的数值模拟[J].力学学报,2000,32(3):373～377
14陈国良,王煦法,庄镇泉等.遗传算法及其应用[M].北京:人民邮电出版社,1999
15谭云亮,周辉,王泳嘉等.模拟细观非均质材料破坏演化的物理细胞自动机理论[J].物理学报,2001,50(4):704～710
16冯夏庭,张治强,杨成祥等.位移反分析的进化神经网络方法研究[J].岩石力学与工程学报,1999,18(5):529～533
17SrinivasM,PatnaikL M.Adaptive probability of crossover and mutation in genetic algorithms[J].IEEE Trans. onSMC,1994,24(4):656～667
18易达,徐明毅,陈胜宏.遗传算法在岩体初始地应力场反演中的应用[J].岩石力学与工程学报,2001,20(增2):1618～1622
19冯夏庭,贾民泰.岩石力学问题的神经网络建模[J].岩石力学与工程学报,2000,19(增):1030～1033
20谭云亮,孙中辉,杜学东.冲击地压AE时间序列小波神经网络预测模型[J].岩石力学与工程学报,2000,19(增):1034～1036
21邓建辉,李焯芬,葛修润.BP网络和遗传算法在岩石边坡位移反分析中的应用[J].岩石力学与工程学报,2001,20(1):1～5
2周辉,王泳嘉,谭云亮等.岩石破坏演化的物理细胞自动机(PCA)(Ⅰ)——基本模型[J].岩石力学与工程学报,2002,21(4):475～478
3周辉,谭云亮,冯夏庭等.岩石破坏演化的物理细胞自动机(PCA)(Ⅱ)——模拟例证[J].岩石力学与工程学报,2002,21(6):782～786
4LoannisK.A model for the prediction of oil slick movement and spreading using cellular automata[J].EnvironmentInternational,1997,23(6):839～850
5ThomasW.Simulation of cellular automata[J].FutureGenerationComputerSystem,1999,(16):157～170
6LeesaBrieger,ErnestoBonomi.A stochastic cellular automaton simulation of the non-linear diffusion equation[J].PhysicaD,1991,(47):159～168
7刘桂萍,傅征祥,刘杰.摩擦时间依从的地震活动性细胞自动机模型[J].地球物理学报,2000,43(2):203～211
8李幼铭,胡健行.细胞自动机在地震波传播研究中的应用[J].地球物理学报,1995,38(5):651～660
9胡健行,李幼铭.模拟固体中波动过程的细胞自动机建模研究[J].地球物理学报,1997,40(1):120～126
10刘桂萍,石耀霖,马丽.地震活动的细胞自动机模型[J].西北地震学报,1995,17(2):20～25
11高原,季颖,陈颙.细胞自动机的多重分形特征和动力学含义[J].西北地震学报,1995,17(4):61～69
12崔维成.复合材料结构破坏过程的计算机模拟[J].复合材料学报,1996,13(4):102～111
13唐春安,傅宇方,林鹏等.短纤维增强复合材料破坏过程的数值模拟[J].力学学报,2000,32(3):373～377
14陈国良,王煦法,庄镇泉等.遗传算法及其应用[M].北京:人民邮电出版社,1999
15谭云亮,周辉,王泳嘉等.模拟细观非均质材料破坏演化的物理细胞自动机理论[J].物理学报,2001,50(4):704～710
16冯夏庭,张治强,杨成祥等.位移反分析的进化神经网络方法研究[J].岩石力学与工程学报,1999,18(5):529～533
17SrinivasM,PatnaikL M.Adaptive probability of crossover and mutation in genetic algorithms[J].IEEE Trans. onSMC,1994,24(4):656～667
18易达,徐明毅,陈胜宏.遗传算法在岩体初始地应力场反演中的应用[J].岩石力学与工程学报,2001,20(增2):1618～1622
19冯夏庭,贾民泰.岩石力学问题的神经网络建模[J].岩石力学与工程学报,2000,19(增):1030～1033
20谭云亮,孙中辉,杜学东.冲击地压AE时间序列小波神经网络预测模型[J].岩石力学与工程学报,2000,19(增):1034～1036
21邓建辉,李焯芬,葛修润.BP网络和遗传算法在岩石边坡位移反分析中的应用[J].岩石力学与工程学报,2001,20(1):1～5
版权所有：© 2023 中国地质图书馆 中国地质调查局地学文献中心