顆粒剛度變化對膠結(jié)砂巖力學(xué)響應(yīng)的影響
本文選題:膠結(jié)砂巖 + 力學(xué)響應(yīng); 參考:《北京科技大學(xué)學(xué)報》2014年11期
【摘要】:為分析膠結(jié)砂巖的力學(xué)響應(yīng)和破壞機理,基于試驗建立不同剛度比的三維顆粒流數(shù)值模型,驗證數(shù)值模型的可行性,并分析不同膠結(jié)性狀的砂巖力學(xué)響應(yīng),進一步說明膠結(jié)物質(zhì)的重要作用及模型的適用性.分析顆粒接觸剛度比和平行黏結(jié)剛度與顆粒接觸剛度的比值變化時,砂巖的應(yīng)力比、體應(yīng)變、配位數(shù)和平行黏結(jié)破壞數(shù)的變化規(guī)律以及對模型的泊松比、初始剛度和延性的影響.結(jié)果表明:不同的顆粒剛度比對巖樣宏觀力學(xué)響應(yīng)的影響不同,顆粒接觸剛度比越小,且切向剛度越大時,膠結(jié)砂巖的脆性越強;平行黏結(jié)剛度與顆粒接觸剛度的比值越大,脆性越強,黏結(jié)破壞越容易,剪切破壞越明顯.顆粒剛度對膠結(jié)砂巖的力學(xué)響應(yīng)和變形能力有重要的影響,是實際儲層砂巖力學(xué)模擬選擇有效細(xì)觀參數(shù)和構(gòu)建本構(gòu)關(guān)系的關(guān)鍵.
[Abstract]:In order to analyze the mechanical response and failure mechanism of cemented sandstone, a three-dimensional particle flow numerical model with different stiffness ratios was established to verify the feasibility of the numerical model, and the mechanical response of sandstone with different cemented characteristics was analyzed. The important role of cementing material and the applicability of the model are further explained. When the particle contact stiffness ratio and the ratio of parallel bonding stiffness to particle contact stiffness change, the variation of stress ratio, volume strain, coordination number and parallel bond failure number of sandstone and Poisson's ratio to the model are analyzed. The effect of initial stiffness and ductility. The results show that the effects of different particle stiffness ratios on macroscopic mechanical responses of rock samples are different. The smaller the particle contact stiffness ratio is and the greater the tangential stiffness is, the stronger the brittleness of cemented sandstone is, and the greater the ratio of parallel bonding stiffness to particle contact stiffness is. The stronger the brittleness, the easier the bond fracture and the more obvious the shear failure. Particle stiffness has an important influence on the mechanical response and deformation ability of cemented sandstone, and is the key to selecting effective meso-parameters and constructing constitutive relation in practical sandstone mechanics simulation.
【作者單位】: 重慶大學(xué)土木工程學(xué)院;重慶大學(xué)山地城鎮(zhèn)建設(shè)與新技術(shù)教育部重點實驗室;華中電網(wǎng)有限公司;
【基金】:重慶市自然科學(xué)基金資助項目(cstc2012jj A90005) 國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃資助項目(2014CB046903) 國家自然科學(xué)基金資助項目(51478065) 中央高;究蒲袠I(yè)務(wù)費資助項目(106112013CDJZR200004,106112014CDJZR200014)
【分類號】:TU452
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,本文編號:2071711
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