岩石破裂与失稳实验室

岩石破裂与失稳研究所数值试验室

数值试验是利用数值计算方法研究力学的各种问题，尤其可以对一些由于经费、时间、难度等因素的制约而难以在实验室实际再现的未知现象进行真实模拟显现。“只有想不到”的概化模型，“没有做不到”的数值分析。诸如冲击地压、岩爆、矿震、突水、含瓦斯煤岩突出等岩土工程灾害现象，很难通过实验室实验演示，而数值试验可完全实现上述目标。

数值实验室由真实破裂过程分析RFPA系统、高性能计算集群系统、虚拟现实系统和终端工作室组成。

高性能计算集群系统

高性能计算集群系统是一个创新性和实用性有机结合的系统，既擅长超大规模科学工程计算，又能进行大规模数据处理，还能高效运行商业软件。系统具有应用适应性强、运行速度快、整机效率高、并行I/O能力强、性能功耗比高、软件丰富实用、产品化程度高等突出优势，是理想的大型公共计算平台。整个计算系统通过Infiniband和千兆以太网两套集群域网实现结点间互连，通过I/O结点和存储域网实现共享存储，所有硬件统一集成在集群基础架构中，并通过集群系统软件及应用支撑环境和工具等，对外提供单一系统映像，支持大规模的科学工程计算、网络信息服务和数据库应用。

系统主要特点如下：

（1）全交换互连结构，为应用子任务间提 供高带宽、低延迟的无阻塞通信

（2）在线、近线、离线多级冗余存储结构，高效安全地实现存储访问和管理

（3）针对不同应用需求的多类型、高性能、可扩展的文件系统访问通道

（4）系统统一管理和部署、作业管理和入侵检测技术

（5）快捷、安全、高可用的外部接入服务

（6）整机系统及部件均高度产品化，可实现快速规模化复制

虚拟现实系统

虚拟现实系统是可支持多用户的大型沉浸式虚拟现实产品，集合了DVS3D虚拟现实平台、3D素材库、6自由度光学追踪系统、人机交互、PLC电控技术、虚拟应用等多项核心技术。系统通过与RFPA系统数据无缝对接，采用沉浸式虚拟显示环境，实现对岩石破裂过程中的裂纹萌生、扩展与贯通，直至失稳的全过程三维立体展示，帮助分析人员掌握岩石破裂本质与失稳机理。

借助虚拟现实系统，研究人员也可以形象逼真地展示高陡边坡失稳、煤岩动力灾害（瓦斯突出、突水等）、深埋隧道岩爆等主要岩体工程灾害孕育全过程，窥探岩体内部微破裂演化机制，把握岩体工程灾害前兆规律，实现对重大岩体工程灾害的分析预警。