【摘 要】
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针对华南"红层"软岩遇水软化的复杂系统演化问题,从其软化过程中是否形成耗散结构的思路出发,研究了软岩系统非线性软化特征.结果表明:软岩与水相互作用系统是一个开放的复杂
【机 构】
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中山大学工学院岩土工程与信息技术研究中心,
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针对华南"红层"软岩遇水软化的复杂系统演化问题,从其软化过程中是否形成耗散结构的思路出发,研究了软岩系统非线性软化特征.结果表明:软岩与水相互作用系统是一个开放的复杂系统,在内部非线性作用下逐渐演化至非平衡状态,其软化过程中可以形成有序的耗散结构.在此基础上,采用耗散结构理论系统分析了软岩软化过程中耗散结构的形成机制:软岩软化的过程经历了近平衡态、远离平衡自组织态与远离平衡临界态3个阶段,并最终通过非平衡相变形成了具有一定稳定性的耗散结构.最后基于软岩软化过程中结构分维值演化规律,初步建立了软岩耗散结构形成的分岔演化模型,并将模型应用于软岩饱水软化试验的临界分岔现象分析中.分析表明软岩耗散结构是在系统经历多次倍周期分岔,通过不断地从稳定到失稳再到稳定的过程后形成的.其中3个月与6个月这两个时间点具有显著的临界特征,这是深入研究软岩软化耗散动力学过程的切入点.
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