裂隙岩体渗流场与应力场耦合的参数反问题研究

"大数据-算法-裂隙岩体渗流场及其与应力场耦合的参数反问题研究" 本文系统总结评述了大数据和算法在裂隙岩体渗流场及其与应力场耦合的参数反问题研究中的应用。通过对相关领域的研究进展和最新成果的总结，指出了目前该领域存在的一些极需解决的问题及可能遇到的困难。 在参数反问题研究中，本文采用了包容多孔介质、多裂隙介质及离散裂隙介质的统一域混合模型，利用间接法对裂隙岩体渗流场单场参数反问题进行了深入研究。同时，本文也提出了有限元直接偏微分方法来推求水头对渗透系数的偏导数，并基于此算法进行参数敏感性分析。 在裂隙岩体渗流有限元分析中，本文提出了有限元直接偏微分方法结合Gauss-Newton-Marquit方法来求解裂隙岩体渗流参数反问题。同时，本文也提出了基于个体自适应概率对基本遗传算法的改进，并将其与传统的单纯形方法结合提出了一种新型高效的混合遗传算法。 在裂隙岩体渗流场与应力场耦合作用研究中，本文基于求解稳定渗流场与弹性位移场耦合的全耦合分析方法，对耦合分析中的力学参数进行敏感性分析。然后，本文利用水头、位移等多类型量测资料，应用混合遗传算法进行裂隙岩体渗流与应力耦合的参数反问题研究。 在实际工程中，本文基于流体在变形裂隙岩体介质中的流动是一个渗流场与应力场耦合作用的动态过程，数值分析应尽可能的反映这种动态特征。为此，本文基于流体在变形介质中运动的一般微分方程进行了两场动态耦合问题的有限元分析，并提出了一种新的数值积分算法计算非恒定渗流有限元分析中的自由面边界积分项。 此外，本文还考虑到现场观测资料往往是一个因时间序列，在参数反演过程中应该能及时利用现场量测的新增信息进行参数反演。本文的研究结果为裂隙岩体渗流场及其与应力场耦合的参数反问题研究提供了新的思路和方法。 知识点： 1. 大数据在裂隙岩体渗流场及其与应力场耦合的参数反问题研究中的应用。 2. 算法在裂隙岩体渗流场及其与应力场耦合的参数反问题研究中的应用。 3. 统一域混合模型在裂隙岩体渗流场及其与应力场耦合的参数反问题研究中的应用。 4. 有限元直接偏微分方法在裂隙岩体渗流场及其与应力场耦合的参数反问题研究中的应用。 5. Gauss-Newton-Marquit方法在裂隙岩体渗流场及其与应力场耦合的参数反问题研究中的应用。 6. 混合遗传算法在裂隙岩体渗流场及其与应力场耦合的参数反问题研究中的应用。 7. 全耦合分析方法在裂隙岩体渗流场及其与应力场耦合的参数反问题研究中的应用。 8. 有限元分析在裂隙岩体渗流场及其与应力场耦合的参数反问题研究中的应用。 9. 数值积分算法在裂隙岩体渗流场及其与应力场耦合的参数反问题研究中的应用。 10.现场观测资料在参数反演过程中的应用。