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基于离心模型试验的路桥变形耦合特性数值模拟研究 被引量:15
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作者 蒋关鲁 王力伟 杭红星 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第8期148-157,共10页
基于离心模型试验,采用有限差分仿真法建立路桥过渡段三维数值分析模型。通过数值模拟计算结果和离心模型试验结果的对比分析,证明了所建立的模型可合理预测路、桥台变形耦合特性。数值分析结果表明:①距台背不同位置过渡段路基面沉降... 基于离心模型试验,采用有限差分仿真法建立路桥过渡段三维数值分析模型。通过数值模拟计算结果和离心模型试验结果的对比分析,证明了所建立的模型可合理预测路、桥台变形耦合特性。数值分析结果表明:①距台背不同位置过渡段路基面沉降均随过渡段地基处理程度的加强而减小,离台背距离越近,路基面的沉降坡度越大;②桥台沉降稳定后再填筑路基有利于减小桥台自身的水平位移及台背处的差异沉降值。填筑时应注意填筑速率,重点关注桥台及过渡段路基的整体稳定性和过度的不均匀下沉,防止地基因填土堆载发生滑动破坏及路基层状几何形态的变坏所引起的路基刚度的急剧下降;③不同地基处理程度情况下路桥衔接处均存在差异沉降,因此,有必要在桥头设置搭板将路桥交界处的台阶式跳跃沉降变成斜坡式连续沉降;④过渡段路基收敛沉降值与桥台的水平位移和倾角成正相关性,在数值计算的基础上提出了台后20m处过渡段路基收敛沉降值这一控制指标,并将台后过渡段填料的容许剪应变引入到过渡段设计中。 展开更多
关键词 离心模型试验 数值模拟 路桥过渡段 变形耦合 收敛沉降 桥台倾斜
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柔性机械系统动力学的变形耦合方法 被引量:5
2
作者 阎绍泽 季林红 +1 位作者 范晋伟 刘又午 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第8期1-4,共4页
采用弹性广义坐标耦合形式描述柔性构件的变形场 ,引入非线性位移 -应变关系确定新的形函数 ,使柔性体广义变形坐标 -应变成为线性关系 ,采用这种线性形式描述柔性体的应变能。将含变形广义坐标二阶项保留到求出偏 (角 )速度后再线性化 ... 采用弹性广义坐标耦合形式描述柔性构件的变形场 ,引入非线性位移 -应变关系确定新的形函数 ,使柔性体广义变形坐标 -应变成为线性关系 ,采用这种线性形式描述柔性体的应变能。将含变形广义坐标二阶项保留到求出偏 (角 )速度后再线性化 ,根据Kane方程建立了基于小变形的柔性机械系统动力学一致线性化模型。对含柔性梁的急回机构动力学进行了仿真研究。仿真结果表明曲柄在一些特定转速下 ,柔性梁出现失稳 ;在某些转速时 ,柔性梁动响应具有拍频特征。 展开更多
关键词 柔性机械系统 刚柔耦合 动力学 变形耦合
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考虑水平摩阻力的弹性地基梁非线性分析 被引量:7
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作者 赵明华 张玲 +1 位作者 马缤辉 赵衡 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期985-990,共6页
基于传统文克尔弹性地基梁理论,考虑梁土间的摩阻效应、梁的纵横向变形耦合及变形的几何非线性,建立出相应的弹性地基梁挠曲变形控制微分方程。引入Galerkin法,导出了对称荷载作用下有限长梁的挠曲变形、转角、剪力及弯矩的非线性解析... 基于传统文克尔弹性地基梁理论,考虑梁土间的摩阻效应、梁的纵横向变形耦合及变形的几何非线性,建立出相应的弹性地基梁挠曲变形控制微分方程。引入Galerkin法,导出了对称荷载作用下有限长梁的挠曲变形、转角、剪力及弯矩的非线性解析解。在此基础上,分析探讨了外加荷载、地基梁刚度、梁与土体之间的水平摩阻力、竖向地基反力系数等因素对地基梁位移及内力的影响。分析结果表明:水平摩阻力并不影响地基梁位移及内力的整体变化发展趋势,但将导致地基梁位移及内力值的降低,且水平摩阻力越大,其对地基梁位移及内力的影响也就越大,此外,当地基梁抗弯刚度越大,水平摩阻力对梁位移及内力的影响反而越小。 展开更多
关键词 弹性地基梁 水平摩阻力 变形耦合 非线性分析 GALERKIN法
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大型双反射面天线指向误差评估算法 被引量:8
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作者 魏善祥 王启明 +3 位作者 孔德庆 赵保庆 朱明 王清梅 《天文研究与技术》 CSCD 2020年第4期513-521,共9页
针对天线变形耦合影响指向误差评估精度的问题,提出基于几何光学的大型双反射面天线指向误差评估算法。通过建立变形反射面天线的最佳吻合抛物面、偏移副反射面以及馈源在基坐标下的数学模型,计算反射面辐射区间并确定指向误差权重因子... 针对天线变形耦合影响指向误差评估精度的问题,提出基于几何光学的大型双反射面天线指向误差评估算法。通过建立变形反射面天线的最佳吻合抛物面、偏移副反射面以及馈源在基坐标下的数学模型,计算反射面辐射区间并确定指向误差权重因子,最终建立天线的指向误差评估模型。为验证算法的正确性,应用该模型对一座在建70 m天线的多组虚拟变形工况进行指向误差评估,其结果与现有波束偏移因子算法以及电磁仿真算法的评估结果进行对比,结果表明,该模型评估的指向误差结果与电磁仿真算法以及波束偏移因子算法的评估结果吻合,所提算法正确。该算法为分析天线变形耦合对指向误差评估精度的影响提供了理论依据,在一定程度上提高了天线的指向误差评估精度。 展开更多
关键词 指向误差评估 大型双反射面天线 变形耦合 几何光学
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路堤荷载作用下斜坡软弱地基变形耦合特性研究 被引量:7
5
作者 刘晋南 蒋鑫 邱延峻 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期94-100,共7页
基于弹塑性平面应变有限单元法,本文模拟路堤水平分层分步填筑动态施工力学行为,建立斜坡软弱地基在路堤荷载作用下的数值分析模型,获得普通水平地基、水平软弱地基、普通斜坡地基及斜坡软弱地基4种工况下地基的侧向变形与竖向沉降随路... 基于弹塑性平面应变有限单元法,本文模拟路堤水平分层分步填筑动态施工力学行为,建立斜坡软弱地基在路堤荷载作用下的数值分析模型,获得普通水平地基、水平软弱地基、普通斜坡地基及斜坡软弱地基4种工况下地基的侧向变形与竖向沉降随路堤填筑施工的动态变化规律。引入地基变形系数,分析地基侧向变形与竖向沉降的耦合、制约关系,奠定基于侧向变形控制的斜坡软弱地基路堤设计原则的理论基础,结合土工离心模型试验所获得的地基变形系数及位移场,讨论打入桩与抗滑桩加固斜坡软弱地基路堤的机理。 展开更多
关键词 斜坡软弱地基路堤 变形耦合 有限元法 地基变形系数
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考虑变形耦合的一维大变形固结分析 被引量:5
6
作者 谢新宇 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期544-548,共5页
给出了考虑地下水浸没作用、大变形效应等因素影响的饱和土体一维固结理论 ,并提出了相应的沉降计算的一种改进方法 .通过建立按应力定义和按应变定义的固结度之间的解析关系 ,可以分析固结过程中孔隙水压力消散与变形的耦合作用 .采用... 给出了考虑地下水浸没作用、大变形效应等因素影响的饱和土体一维固结理论 ,并提出了相应的沉降计算的一种改进方法 .通过建立按应力定义和按应变定义的固结度之间的解析关系 ,可以分析固结过程中孔隙水压力消散与变形的耦合作用 .采用有限差分法进行固结方程的求解 ,并讨论了上述因素以及土体压缩性、土层厚度和堆载压力等对固结特性的影响 .通过与传统太沙基固结理论的比较 ,表明考虑地下水浸没和大变形效应对低路堤的变形发展有着显著的影响 ,而对孔隙水压力的消散速率影响不大 . 展开更多
关键词 变形耦合 一维固结 变形效应 地下水浸没 地基沉降 有限差分法 路堤
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岩石边坡裂隙渗流的流形元模拟 被引量:7
7
作者 刘红岩 王新生 +1 位作者 秦四清 阮浩 《工程地质学报》 CSCD 2008年第1期53-58,共6页
为了能够更好地考虑裂隙渗流在岩石边坡破坏中的作用,在考虑裂纹扩展的数值流形方法程序基础上,从最小势能原理出发,阐述了渗流与变形的耦合作用机理并推导了相应的耦合方程,在程序中实现了对渗流与断裂的模拟。最后利用该程序对含初始... 为了能够更好地考虑裂隙渗流在岩石边坡破坏中的作用,在考虑裂纹扩展的数值流形方法程序基础上,从最小势能原理出发,阐述了渗流与变形的耦合作用机理并推导了相应的耦合方程,在程序中实现了对渗流与断裂的模拟。最后利用该程序对含初始裂隙的岩石边坡在渗流作用下的破坏过程进行了模拟。模拟结果很好地再现了边坡在渗流作用下的实际破坏过程。同时通过对裂纹扩展过程中应力强度因子的计算发现,第一应力强度因子始终大于第二应力强度因子,且随着计算时间增加,二者的差值逐渐增大,裂纹扩展以Ⅰ型为主。 展开更多
关键词 岩石边坡 裂隙渗流 数值流形方法 块体运动 变形耦合 应力强度因子
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关于“非饱和膨胀土的弹塑性本构模型研究”的讨论 被引量:2
8
作者 李培勇 杨庆 栾茂田 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期805-806,共2页
关键词 弹塑性本构模型 非饱和膨胀土 《岩土工程学报》 宏观结构 微观结构 土本构模型 耦合变形 变形耦合 耦合参数 结构变形
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计及变形耦合的双连杆柔性机械臂动力学模型 被引量:2
9
作者 邓峰岩 和兴锁 +1 位作者 李亮 张娟 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第B05期69-73,共5页
根据连续介质的几何非线性变形原理,结合柔性多体系统建模理论的最新进展,在柔性梁的纵向、横向变形位移中均考虑了横向弯曲变形以及轴向伸缩变形的耦合作用,对一双连杆柔性机械臂系统,将其简化为柔性梁结构,利用有限元法和Lagrange方程... 根据连续介质的几何非线性变形原理,结合柔性多体系统建模理论的最新进展,在柔性梁的纵向、横向变形位移中均考虑了横向弯曲变形以及轴向伸缩变形的耦合作用,对一双连杆柔性机械臂系统,将其简化为柔性梁结构,利用有限元法和Lagrange方程,得出不同于传统零次近似方程,也不同于一次耦合动力学方程的新方程, 并可将此方程拓展到多杆机械臂系统。模型包含了二次耦合附加项,并且由于增加了变形耦合量,对柔性梁产生了“软化”作用,使得柔性机械臂模型不同于传统动力学模型。最后,计算仿真说明了这种差异,揭示了新模型的特点和有效性。 展开更多
关键词 柔性梁 柔性机械臂 变形耦合
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套损防控预警系统研究及应用 被引量:2
10
作者 张揆 《长江大学学报(自科版)(上旬)》 CAS 2012年第5期109-112,8-9,共4页
田套管损坏原因包括油藏地质和工程技术2大因素。大庆油田套损机理研究工作从未间断,已经取得了一定成果。但是,套损机理研究存在局限性和独立性,且大多是定性研究,其推广应用范围受到限制。从地质储层渗流与变形耦合作用机理出发,以地... 田套管损坏原因包括油藏地质和工程技术2大因素。大庆油田套损机理研究工作从未间断,已经取得了一定成果。但是,套损机理研究存在局限性和独立性,且大多是定性研究,其推广应用范围受到限制。从地质储层渗流与变形耦合作用机理出发,以地质建模软件PETREL和数模软件ECLIPSE为基础,利用数值模拟的油藏压力场结果,依据流固耦合原理,将压力场结果导入到应力场计算中,得到开发过程中地应力的动态变化,根据地应力场的分布情况确定套管的受力状态,并建立套损力学判据,判断套损是否发生以及发生套损的部位,给出套损防治信息,以便采取措施,为套损防治提供理论指导。 展开更多
关键词 耦合地质储层渗流 变形耦合 套损防控 地质建模
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高速旋转飞行器弯-扭-轴向变形耦合与拍振 被引量:1
11
作者 朱怀亮 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2002年第2期32-35,共4页
以高速旋转大长径比飞行器为对象 ,考虑发射过程中弹体在各种激励作用下的弯曲、扭转和轴向耦合运动与变形 ,运用Euler_Bernoulli旋转梁理论 ,给出弹体空间运动的一般描述 ,通过Hamilton原理建立飞行器的三维耦合动力学方程 ,并利用参... 以高速旋转大长径比飞行器为对象 ,考虑发射过程中弹体在各种激励作用下的弯曲、扭转和轴向耦合运动与变形 ,运用Euler_Bernoulli旋转梁理论 ,给出弹体空间运动的一般描述 ,通过Hamilton原理建立飞行器的三维耦合动力学方程 ,并利用参数摄动方法和假设振型方法将非线性偏微分方程化为一组线性常微分方程 ,数值模拟并分析了转速、长径比、弯 -扭 -轴向度变形耦合等因素对飞行器瞬态响应的影响 。 展开更多
关键词 变形耦合 拍振 飞行器 动力学 耦合运动 弹性变形 振动控制 空间离散 运动方程
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预应力锚固锚杆围岩耦合预紧力分析 被引量:2
12
作者 惠兴田 肖敏 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2017年第2期89-91,共3页
通过分析锚固在煤层和粉砂岩中的锚杆和围岩协调变形,对围岩体破坏时锚杆轴应力进行理论推导,确定锚杆上施加的预紧力的计算公式。并在工程应用中软岩巷道顶板最大离层量控制在80 mm,两帮收敛值为100 mm,巷道变形控制效果良好。
关键词 变形耦合 预应力锚固 岩石锚杆 高预紧力
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考虑非线性变形的航天器柔性附件建模方法 被引量:2
13
作者 邓峰岩 和兴锁 +2 位作者 李亮 张娟 赵春燕 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期555-562,共8页
针对航天器的柔性附件,将其简化为常见的大范围运动空间柔性梁结构。根据柔性体的非线性变形原理,考虑了弯曲和扭转的非线性因素的影响,在柔性梁的三个变形方向上均考虑了变形的二次耦合项。利用有限元方法进行离散并用Lagrange方程建... 针对航天器的柔性附件,将其简化为常见的大范围运动空间柔性梁结构。根据柔性体的非线性变形原理,考虑了弯曲和扭转的非线性因素的影响,在柔性梁的三个变形方向上均考虑了变形的二次耦合项。利用有限元方法进行离散并用Lagrange方程建立了非线性变形模式下的动力学方程,包含了较为完全的刚度矩阵和各种耦合项。对一大范围运动的空间梁进行了仿真计算,表明在运动速度较大并且基座具有大范围运动时,一次耦合模型与本文模型有一定差异,且初始变形对两种模型也会产生影响。 展开更多
关键词 柔性附件 非线性 变形耦合
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计及非线性变形的空间自由旋转梁有限元模型
14
作者 姚林晓 邓峰岩 邓子辰 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2007年第10期1324-1331,共8页
根据柔性梁的几何非线性变形理论,针对大范围运动的空间柔性梁,在考虑了弯曲和扭转的非线性因素对3个变形方向的影响的基础上,利用有限元方法进行离散,得到了较为精确的变形模式。利用Lagrange方程建立了非线性变形模式下的动力学方程,... 根据柔性梁的几何非线性变形理论,针对大范围运动的空间柔性梁,在考虑了弯曲和扭转的非线性因素对3个变形方向的影响的基础上,利用有限元方法进行离散,得到了较为精确的变形模式。利用Lagrange方程建立了非线性变形模式下的动力学方程,该方程包含了较为完全的刚度矩阵和各种耦合项。对一带有扭转弹簧的中心体-空间柔性梁结构进行仿真计算,说明变形耦合在横向变形中的作用不可忽视。 展开更多
关键词 柔性梁 非线性变形 变形耦合
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铝合金盘类锻件成形过程的变形耦合
15
作者 李峰 苑世剑 刘钢 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1012-1018,共7页
采用有限元模拟和实验研究相结合的方法,分析了模具结构对航空轮毂件模锻成形过程中金属变形流动行为的影响机理,揭示成形过程中金属变形及流动的规律。结果表明:利用锥角凹模更利于金属向模腔内充填成形;并从塑性加工力学角度,将其成... 采用有限元模拟和实验研究相结合的方法,分析了模具结构对航空轮毂件模锻成形过程中金属变形流动行为的影响机理,揭示成形过程中金属变形及流动的规律。结果表明:利用锥角凹模更利于金属向模腔内充填成形;并从塑性加工力学角度,将其成形过程的不同阶段和区域抽象地分解为3个基本变形模式耦合而成的形式,使复杂模锻问题的分析模块化,进而为复杂盘类锻件精确塑性成形的变形流动控制提供理论依据。 展开更多
关键词 盘类锻件 变形耦合 金属流动 变形模式 模块化
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降雨入渗引起非饱和土边坡破坏的水-土-气三相渗流-变形耦合有限元分析 被引量:35
16
作者 熊勇林 朱合华 +1 位作者 叶冠林 叶斌 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期284-290,共7页
为了全面地了解降雨入渗引起的边坡失稳破坏机制,基于有限元-有限差分理论(FE-FD scheme)的水-土-气三相渗流-变形耦合有限元数值分析方法被提出。程序中采用了Zhang等^([1])提出的以Bishop有效应力和饱和度作为状态变量的非饱和土弹塑... 为了全面地了解降雨入渗引起的边坡失稳破坏机制,基于有限元-有限差分理论(FE-FD scheme)的水-土-气三相渗流-变形耦合有限元数值分析方法被提出。程序中采用了Zhang等^([1])提出的以Bishop有效应力和饱和度作为状态变量的非饱和土弹塑性本构模型,从而可以连续地描述在降雨入渗时土体由非饱和状态转化为饱和状态过程中力学特性的变化。同时用Green-Naghdi客观应力速率张量来考虑边坡失稳过程中的大变形问题。程序不仅可以模拟由于降雨入渗引起的水分迁移、孔隙水/气压力变化的过程,而且可以很好地反映出由于降雨入渗所引起的边坡变形、塑性剪切带形成等力学行为。选取室内边坡模型试验为研究对象,用所提出的水-土-气三相渗流-变形耦合有限元程序来进行数值模拟,并与试验结果对比,验证了所提出的有限元数值方法的有用性。 展开更多
关键词 水-土-气耦合分析 渗流-变形耦合分析 有限元 非饱和 降雨入渗 边坡破坏
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变形耦合发电机系统中的混沌控制 被引量:24
17
作者 王兴元 武相军 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期5083-5093,共11页
分别利用反馈和非反馈方法研究了变形耦合发电机系统的混沌控制问题,并基于Lyapunov直接法和Routh-Hurwitz判据讨论了受控变形耦合发电机系统的混沌轨道达到不稳定平衡点或极限环时的条件,同时给出了理论上的证明.数值模拟进一步验证了... 分别利用反馈和非反馈方法研究了变形耦合发电机系统的混沌控制问题,并基于Lyapunov直接法和Routh-Hurwitz判据讨论了受控变形耦合发电机系统的混沌轨道达到不稳定平衡点或极限环时的条件,同时给出了理论上的证明.数值模拟进一步验证了这两种方法的有效性. 展开更多
关键词 变形耦合发电机系统 反馈法 非反馈法 混沌控制
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深基坑大变形耦合分析与数值模拟 被引量:14
18
作者 罗晓辉 白世伟 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期974-978,共5页
深基坑开挖的时空效应既与深基坑工程支护设计、施工方案有关,又依赖于场地岩土介质的工程特性。依据Biot固结理论与有限变形的理论基础,采用经典的变分原理方法推导了基于大变形Lagrangian描述的U. L方法——Biot固结理论耦合系统方程... 深基坑开挖的时空效应既与深基坑工程支护设计、施工方案有关,又依赖于场地岩土介质的工程特性。依据Biot固结理论与有限变形的理论基础,采用经典的变分原理方法推导了基于大变形Lagrangian描述的U. L方法——Biot固结理论耦合系统方程及其有限元数值模拟方法。根据工程实例进行大小变形计算的比较以及深基坑开挖的时空效应分析,得出开挖时空效应显著、小变形计算的安全性不足的结论。 展开更多
关键词 深基坑开挖 时空效应 变形U.L方法 BIOT固结理论 变形耦合分析 有限元数值模拟
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页岩储层各向异性对裂缝起裂压力的影响 被引量:15
19
作者 李玉梅 柳贡慧 +2 位作者 李军 于丽维 刘明 《特种油气藏》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期133-137,148,共5页
页岩储层水平方向上的层理性结构导致了页岩较强的非均质性和各向异性。基于岩石横向各向同性本构关系以及渗流与变形耦合数值方法,建立了页岩水平井裂缝起裂的三维有限元数值模型,对射孔方位角、弹性力学各向异性以及地应力各向异性对... 页岩储层水平方向上的层理性结构导致了页岩较强的非均质性和各向异性。基于岩石横向各向同性本构关系以及渗流与变形耦合数值方法,建立了页岩水平井裂缝起裂的三维有限元数值模型,对射孔方位角、弹性力学各向异性以及地应力各向异性对水力裂缝起裂压力的敏感性进行了研究。研究结果表明:随射孔方位角的增加,起裂压力增大,起裂压力应力分布云图呈部分"椭圆状"且倾向于最大水平主应力方向;弹性模量各向异性较大和泊松比各向异性较小时,岩石表现出在水平方向上较强的刚性特征,裂缝起裂的可能性较大;弹性模量各向异性较小和泊松比各向异性较大时,岩石表现出在垂向方向上较强的刚性特征,岩石不易起裂。研究结果可以为页岩气井裂缝起裂压力预测提供参考依据。 展开更多
关键词 页岩 渗流与变形耦合 弹性各向异性 射孔方位角 起裂压力
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非饱和土毛细滞回与变形耦合弹塑性本构模型 被引量:14
20
作者 马田田 韦昌富 +2 位作者 陈盼 魏厚振 伊盼盼 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期3263-3270,共8页
在修正剑桥模型的基础上,提出了一个非饱和土毛细滞回与骨架变形耦合的弹塑性本构模型。该模型考虑了基质吸力与饱和度对屈服应力的影响,可以同时描述非饱和土的弹塑性变形特性与毛细循环滞回效应。根据塑性体变的产生使非饱和土进气值... 在修正剑桥模型的基础上,提出了一个非饱和土毛细滞回与骨架变形耦合的弹塑性本构模型。该模型考虑了基质吸力与饱和度对屈服应力的影响,可以同时描述非饱和土的弹塑性变形特性与毛细循环滞回效应。根据塑性体变的产生使非饱和土进气值增大的特点,建立了变形对土-水特征曲线影响的数学描述。该模型有效地考虑了饱和度对前期屈服应力的作用,准确地反映了土体在不同土-水状态条件下(脱湿和吸湿过程)强度特性的变化,而且还可以有效地描述水力循环历史对土体变形的影响。通过与试验数据对比,证明了该模型能够模拟非饱和土的主要力学特性。 展开更多
关键词 非饱和土 毛细滞回与变形耦合 弹塑性本构模型
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