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多孔隙介質力學行為與流固耦合數值方法 版權信息
- ISBN：9787030748690
- 條形碼：9787030748690 ; 978-7-03-074869-0
- 裝幀：平裝膠訂
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
多孔隙介質力學行為與流固耦合數值方法 本書特色
該書不僅建立了流固耦合數值模型，并通過驗證和實例分析，證明了模型的應用前景。
多孔隙介質力學行為與流固耦合數值方法 內容簡介
本研究基于宏觀大尺度工程問題，即將多孔隙巖石視為宏觀各向同性介質，假設裂隙和孔隙結構均勻分布，應力-應變關系與時間和加載速率無關，在宏觀層面上建立了偏微分控制方程組。該控制方程組基于應力平衡、質量守恒和動量守恒，包含一個靜力平衡控制方程，兩個流體滲流方程（即雙重孔隙介質的滲流），綜合考慮了滲流過程、損傷演化、彈塑性變形、滲透率變化及整體介質流固耦合等過程。本研究建立了彈塑性損傷本構模型、滲透率本構模型、流固耦合控制方程，其中滲流和應力耦合作用通過定義雙重介質有效應力實現。本研究所提出的控制方程和本構模型定義了一系列的模型參數，這些參數均可通過基本物理力學試驗進行標定，每個參數均具有明確的物理意義。
多孔隙介質力學行為與流固耦合數值方法 目錄
目錄 前言 第1章 多孔隙介質力學行為及流固耦合研究現狀 1 1.1 引言 1 1.2 不同圍壓下巖石的力學行為及其變形機理 1 1.2.1 不同圍壓下巖石的力學行為 1 1.2.2 巖石在不同圍壓下的變形破壞機理淺析 3 1.3 巖石的本構模型 4 1.3.1 概述 4 1.3.2 塑性模型 5 1.3.3 連續損傷模型 9 1.3.4 彈塑性損傷模型 13 1.4 滲流模型 14 1.5 滲透率演化模型 14 1.6 彈塑性損傷本構方程的數值實現 16 參考文獻 17 第2章 雙重孔隙介質流固耦合數值模型 26 2.1 引言 26 2.2 符號規定 26 2.3 基本概念 27 2.4 有效應力概念 28 2.5 損傷變量和真實應力概念 28 2.6 控制方程 29 2.6.1 模型框架結構 29 2.6.2 形變模型 29 2.6.3 滲流模型 30 2.6.4 本構關系 31 2.6.5 完全耦合方程 35 2.7 模型參數 37 2.7.1 壓縮系數 37 2.7.2 流體交換參數 38 2.7.3 滲透率 38 2.8 本章結論 39 參考文獻 39 第3章 多孔隙介質彈塑性損傷模型 41 3.1 概述 41 3.2 多孔隙介質彈塑性損傷模型的建立 42 3.2.1 符號約定 42 3.2.2 模型框架 42 3.2.3 連續損傷模型 44 3.2.4 塑性模型 49 3.3 模型參數說明 61 3.4 模型驗證與應用 61 3.4.1 靜水壓力試驗 61 3.4.2 三軸排水剪切試驗 62 3.4.3 三軸不排水剪切試驗 73 3.5 本章結論 78 參考文獻 78 第4章 多孔隙介質滲透率演化模型 81 4.1 引言 81 4.2 滲透率演化模型 82 4.2.1 滲透阻滯系數 82 4.2.2 滲透率演化模型的建立 84 4.3 模型參數 84 4.4 模型驗證 85 4.4.1 靜水壓力試驗 86 4.4.2 三軸試驗 87 4.5 本章結論 93 參考文獻 93 第5章 多孔隙介質流固耦合數值模型 95 5.1 引言 95 5.2 有限元數值模型 95 5.2.1 有限元法的一般程序 95 5.2.2 控制方程的空間域離散化 96 5.2.3 時間域離散化 100 5.2.4 全局解 101 5.3 彈塑性損傷模型的積分 102 5.3.1 概述 102 5.3.2 彈塑性應力-應變關系 102 5.3.3 正向歐拉格式 103 5.3.4 基于自動子步法的修正歐拉格式 104 5.3.5 屈服面漂移修正 107 5.4 本章結論 111 參考文獻 111 第6章 流固耦合數值模型驗證 112 6.1 概述 112 6.2 數值積分方法的評價 112 6.2.1 三軸排水剪切試驗 113 6.2.2 三軸不排水剪切試驗 117 6.3 流固耦合數值模型驗證案例 122 6.3.1 井點降水問題分析 122 6.3.2 井點一維注水問題 127 6.3.3 水力致裂問題 130 6.4 本章結論 133 參考文獻 133 第7章 流固耦合數值模型的應用 135 7.1 概述 135 7.2 一維固結問題 136 7.2.1 單孔隙介質固結問題分析 136 7.2.2 雙重孔隙介質固結問題分析 137 7.3 井壁穩定性分析 141 7.3.1 彈性介質 141 7.3.2 彈塑性雙重孔隙介質 143 7.4 徑向水力致裂研究 148 7.4.1 徑向水力致裂試驗 148 7.4.2 徑向水力致裂應用分析 150 7.5 優化及應用 153 7.6 本章結論 153 參考文獻 154 彩圖
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