基于MATLAB函数的节理网络模拟及其应用研究.pdf

本文是一篇关于利用MATLAB函数进行节理网络模拟及其应用的研究论文。论文重点探讨了在岩体力学与工程领域中，如何利用MATLAB软件进行节理岩体的数值模拟分析。节理岩体是由各种不同规模和数量的不连续面组成的岩体，这些不连续面主要是由地质作用如地应力、温度变化、风化、剥蚀作用以及构造运动等因素引起的。 节理是岩体中发育最广泛的一类断裂，它们通常没有显著的位移，但对岩体的变形和破坏起到决定性作用。研究节理岩体的力学性质非常重要，但由于节理分布的随机性，这方面的研究往往难以定量求解。为了解决这个问题，研究者们开发了节理网络计算机模拟技术。这种技术根据节理的走向、倾角、迹长等几何参数，利用蒙特卡洛等方法模拟节理网络。通过这种方式，可以在计算机上重现岩体力学中节理、裂隙等软弱结构面的扩展破裂过程，具有直观、简明的特点，成为分析节理岩体力学特性的有效手段。 在本文中，研究者们通过MATLAB函数实现了对随机节理网络的模拟，并进一步使用了distmesh2d函数来自动完成节理岩体的有限元网格剖分。在模拟过程中，岩石被划分为三角形单元，节理则可以根据具体问题的需求被处理为无厚度的节理单元，或者具有实际厚度的实体单元。这种模拟方法被用于节理岩体弹性模量的代表性体积元素（REV）估算，通过算例验证了该方法的有效性。 在关键词中提及的岩石力学、节理岩体、节理网络图、有限元和MATLAB函数是本研究的主要研究内容和工具。此外，论文中提到的中图分类号和文献标识码为研究提供了分类和识别标准。 本篇论文所采用的技术和方法，不仅对岩体力学与工程领域具有重要参考价值，也为使用MATLAB进行复杂地质模拟提供了实证。通过文章，我们可以了解到，计算机模拟技术在岩体力学研究中的应用正在变得越来越广泛，并逐渐成为解决岩体力学复杂问题的重要工具。随着计算机技术的不断进步，未来对节理网络模拟技术的深入研究将有助于更好地理解和预测岩体的变形和破坏行为，为工程实践提供科学依据。