本文主要研究内容
作者王振宇（2019）在《基于近场动力学岩石材料的动态断裂与瞬时热传导分析》一文中研究指出：岩石材料作为一种天然材料,内部含有大量方向各异的原生裂纹,研究这些原生裂纹的聚集、扩展以及分叉进而导致岩体的破坏失稳对于岩体工程来说是非常重要的。同时近年来随着中国经济的快速发展以及对于环保能源的需求,页岩气作为一种清洁、高效的能源,目前已经成为全球非常规油气资源勘探开发领域的“新宠”。随着21世纪初北美“页岩气革命”的成功兴起,页岩气的战略地位逐渐被人们重视,而中国对于页岩气的开采还处于起步阶段,因此具有很好的发展前景。但近年来采用基于连续性假设的一些数值计算方法,例如有限元、边界元、有限差分法以及无网格方法和基于不连续假设的离散元方法、非连续变形分析方法等在处理含有预制裂纹这种既具有连续性特点又具有非连续性特点的岩石材料时,存在一定的自身局限性。本文采用的近场动力学方法(Peridynamics,简称PD),可以避免在处理不连续性问题时所遇到的奇异性难题。本文采用近场动力学方法来研究岩石材料的动态断裂与瞬时热传导行为,通过对研究成果的整理分析得出以下结论:(1)为了更加准确得到含有预制裂纹岩石材料的裂纹扩展路径与扩展状态,本文在已有的理论基础之上将物质点间的“键”进行进一步的区分,提出了“层内键”和“层间键”的“单双键”计算模型,以更加合理的方式来处理不同材料层中材料性能参数对于裂纹扩展的影响。通过将数值计算结果分别与已有试验结果和运用传统数值方法所得结果进行对比分析,从而验证“单双键”模型在研究层状岩石材料动态断裂以及瞬时热传导方面的准确性和有效性。(2)基于本文所提出的“单双键”计算模型,文中对层状岩石材料进行了收敛性分析并得出了合理的晶格常数值(m(28)4);同时对含有预制两垂直裂纹岩石材料的裂纹扩展路径进行了分析,发现在冲击荷载作用下,预制裂纹的扩展路径与预制裂纹位置的夹角大致为70°。(3)基于本文所提出的“单双键”计算模型,本文分析了在单轴压应力以及双轴拉应力作用下层状岩石材料的动态断裂问题,研究了裂纹倾角和应力比对于裂纹扩展路径与扩展状态的影响,发现不同的裂纹倾角和应力比都会对裂纹的扩展路径和状态产生影响;通过对三层层状岩石的裂纹扩展路径与扩展状态的分析,发现层状岩石中沿层理方向的原生裂纹是主要的起裂部位,且裂纹聚结主要集中在中部岩石层区域,并向着试件端部和两侧传播。最后,通过改变加载方式,分析含有单一预制裂纹的特定页岩材料预制裂纹起裂时间以及起裂时所需的荷载大小分别为10μs和7 MPa。(4)基于本文所提出的“单双键”计算模型,研究了弹性模量、热扩散系数、裂纹数目、边界温度对于层状岩石材料瞬时热传导行为的影响,认为裂纹数目、边界温度均会对层状岩石材料的瞬时热传导产生一定的影响,同时也初步进行了热-力耦合条件下层状岩石材料热传导行为的研究,得出了在热-力耦合条件下影响物质点位移的主要因素为应力的作用。
Abstract
yan dan cai liao zuo wei yi chong tian ran cai liao ,nei bu han you da liang fang xiang ge yi de yuan sheng lie wen ,yan jiu zhe xie yuan sheng lie wen de ju ji 、kuo zhan yi ji fen cha jin er dao zhi yan ti de po huai shi wen dui yu yan ti gong cheng lai shui shi fei chang chong yao de 。tong shi jin nian lai sui zhao zhong guo jing ji de kuai su fa zhan yi ji dui yu huan bao neng yuan de xu qiu ,xie yan qi zuo wei yi chong qing jie 、gao xiao de neng yuan ,mu qian yi jing cheng wei quan qiu fei chang gui you qi zi yuan kan tan kai fa ling yu de “xin chong ”。sui zhao 21shi ji chu bei mei “xie yan qi ge ming ”de cheng gong xing qi ,xie yan qi de zhan lve de wei zhu jian bei ren men chong shi ,er zhong guo dui yu xie yan qi de kai cai hai chu yu qi bu jie duan ,yin ci ju you hen hao de fa zhan qian jing 。dan jin nian lai cai yong ji yu lian xu xing jia she de yi xie shu zhi ji suan fang fa ,li ru you xian yuan 、bian jie yuan 、you xian cha fen fa yi ji mo wang ge fang fa he ji yu bu lian xu jia she de li san yuan fang fa 、fei lian xu bian xing fen xi fang fa deng zai chu li han you yu zhi lie wen zhe chong ji ju you lian xu xing te dian you ju you fei lian xu xing te dian de yan dan cai liao shi ,cun zai yi ding de zi shen ju xian xing 。ben wen cai yong de jin chang dong li xue fang fa (Peridynamics,jian chen PD),ke yi bi mian zai chu li bu lian xu xing wen ti shi suo yu dao de ji yi xing nan ti 。ben wen cai yong jin chang dong li xue fang fa lai yan jiu yan dan cai liao de dong tai duan lie yu shun shi re chuan dao hang wei ,tong guo dui yan jiu cheng guo de zheng li fen xi de chu yi xia jie lun :(1)wei le geng jia zhun que de dao han you yu zhi lie wen yan dan cai liao de lie wen kuo zhan lu jing yu kuo zhan zhuang tai ,ben wen zai yi you de li lun ji chu zhi shang jiang wu zhi dian jian de “jian ”jin hang jin yi bu de ou fen ,di chu le “ceng nei jian ”he “ceng jian jian ”de “chan shuang jian ”ji suan mo xing ,yi geng jia ge li de fang shi lai chu li bu tong cai liao ceng zhong cai liao xing neng can shu dui yu lie wen kuo zhan de ying xiang 。tong guo jiang shu zhi ji suan jie guo fen bie yu yi you shi yan jie guo he yun yong chuan tong shu zhi fang fa suo de jie guo jin hang dui bi fen xi ,cong er yan zheng “chan shuang jian ”mo xing zai yan jiu ceng zhuang yan dan cai liao dong tai duan lie yi ji shun shi re chuan dao fang mian de zhun que xing he you xiao xing 。(2)ji yu ben wen suo di chu de “chan shuang jian ”ji suan mo xing ,wen zhong dui ceng zhuang yan dan cai liao jin hang le shou lian xing fen xi bing de chu le ge li de jing ge chang shu zhi (m(28)4);tong shi dui han you yu zhi liang chui zhi lie wen yan dan cai liao de lie wen kuo zhan lu jing jin hang le fen xi ,fa xian zai chong ji he zai zuo yong xia ,yu zhi lie wen de kuo zhan lu jing yu yu zhi lie wen wei zhi de ga jiao da zhi wei 70°。(3)ji yu ben wen suo di chu de “chan shuang jian ”ji suan mo xing ,ben wen fen xi le zai chan zhou ya ying li yi ji shuang zhou la ying li zuo yong xia ceng zhuang yan dan cai liao de dong tai duan lie wen ti ,yan jiu le lie wen qing jiao he ying li bi dui yu lie wen kuo zhan lu jing yu kuo zhan zhuang tai de ying xiang ,fa xian bu tong de lie wen qing jiao he ying li bi dou hui dui lie wen de kuo zhan lu jing he zhuang tai chan sheng ying xiang ;tong guo dui san ceng ceng zhuang yan dan de lie wen kuo zhan lu jing yu kuo zhan zhuang tai de fen xi ,fa xian ceng zhuang yan dan zhong yan ceng li fang xiang de yuan sheng lie wen shi zhu yao de qi lie bu wei ,ju lie wen ju jie zhu yao ji zhong zai zhong bu yan dan ceng ou yu ,bing xiang zhao shi jian duan bu he liang ce chuan bo 。zui hou ,tong guo gai bian jia zai fang shi ,fen xi han you chan yi yu zhi lie wen de te ding xie yan cai liao yu zhi lie wen qi lie shi jian yi ji qi lie shi suo xu de he zai da xiao fen bie wei 10μshe 7 MPa。(4)ji yu ben wen suo di chu de “chan shuang jian ”ji suan mo xing ,yan jiu le dan xing mo liang 、re kuo san ji shu 、lie wen shu mu 、bian jie wen du dui yu ceng zhuang yan dan cai liao shun shi re chuan dao hang wei de ying xiang ,ren wei lie wen shu mu 、bian jie wen du jun hui dui ceng zhuang yan dan cai liao de shun shi re chuan dao chan sheng yi ding de ying xiang ,tong shi ye chu bu jin hang le re -li ou ge tiao jian xia ceng zhuang yan dan cai liao re chuan dao hang wei de yan jiu ,de chu le zai re -li ou ge tiao jian xia ying xiang wu zhi dian wei yi de zhu yao yin su wei ying li de zuo yong 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自郑州大学的王振宇，发表于刊物郑州大学2019-07-03论文，是一篇关于层状岩石材料论文,近场动力学论文,单双键计算模型论文,裂纹扩展状态论文,瞬时热传导论文,郑州大学2019-07-03论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自郑州大学2019-07-03论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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