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数值模拟实验室

发布时间:2012/10/5 8:00:31  点击次数:871 次

数值模拟的主要工作是利用现代计算机数值模拟技术,在计算机上实现对地质体变形演化全过程的仿真模拟研究。在信息技术发达、各种测试手段不断完善的今天,对地质历史过程的研究以不再局限于传统的建立在现象描述基础上的定性分析、定性评价,而是将地质学对现象的研究与现代岩体力学、数学、力学、计算机科学和测试试验技术有机地结合起来,尽最大可能地提取地质体发展演变过程中的内部信息,尽最大可能地实现地质参数的定量描述和定量表达,尽最大可能地实现地质体演变全过程的模拟再现,从而达到对地质体变形破坏演变过程及其所代表的稳定性状态进行半定量乃至定量评价的目的。

地质体是一个典型的开放系统,其结构和行为特征常表现为高度的复杂性和非线性。需要将多个学科、多种手段及方法有机结合才能对其成因机理、发展演化等作出准确的预测评价,由此制定出科学合理的防护措施。数值模拟是将土力学、岩体力学、数学力学、计算机科学技术以及现代模拟技术有机地结合起来,采用过程模拟手段尽最大可能地实现地质体发展演化全过程的模拟,从而对复杂的地质体的变形破坏过程、所代表的稳定性状态和未来的发展趋势作出科学的评价和预测,在此基础上,有针对性地制定出合理、优化的防治方案和措施。

    地质工程的数值模拟是地质工程发展的必然趋势与必然的结果,由于研究的深入,用传统的方法和手段已经很难适应岩土工程发展的需要。而随着地质工程中定量化研究的深入,传统的方法很难处理定量化带来的大量的力学、数学问题,尤其

是其中的计算问题。将计算机引入地质(岩土)工程的研究,无疑大大的拓展了研究的范围和手段。从一定角度,拓宽了地质工程的发展空间。对于数值模拟来说,需要大量的软件和硬件的支持。就数值模拟而言,如果没有专业的实验室,无论是老师和学生个人都是无法自己创造条件开展学习、研究的。从而不可避免的系上的地质工程这门学科将会走向没落;相反的,如果抓住了发展的先机,对于建设国内一流学科无疑是一个很大的促进,对系上工科的建设和发展也有着积极的意义。

    同时,利用先进的计算机技术,实验室为科研人员提供了发展的平台。从地质工程来说,由于岩土体本身的复杂性,在对它们的研究之中,涉及到很多关于力学和数学的问题。而研究的成功与否,在很多时候都取决于力学,数学问题的解决情况。随着岩土工程的发展,对岩土体研究向着三维方向发展,靠传统的方式根本无法处理三维化问题带来的庞大的数据量。而对于这些数据的处理,对于岩土体的研究是根本的。因此从某种角度来说,将来的研究就是数值模拟上的突破。

数值模拟实验室,可为我系学生提供地质工程、石油地质、石油物探、水文地质等学科的数值模拟教学实践和计算机实习。

总之,作为地质学重要的专业基础课程,其实践课程在地质学人才培养中发着不可替代的作用,本实验室为我系学生提供地质工程、石油地质、石油物探、水文地质等学科的数值模拟的实践教学任务和计算机实习外,本实验室全方位向学生开放,承担“地质学”专业本科生创新基金及其他本科生研究性学习计划的实验任务。

数值模拟实验室目前拥有工作站1台,计算机10台。

参加实验教学的人员有教授3名,副教,2名,讲师1名。所有教员,同时还承担了国家、省部级等的多项科研任务,实现了教学与科研的结合。

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