《多孔隙介質力學行為與流固耦合數值方法》是2023年科學出版社出版的圖書。
基本介紹
- 中文名：多孔隙介質力學行為與流固耦合數值方法
- 出版時間：2023年8月1日
- 出版社： 科學出版社
- ISBN：9787030748690
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
《多孔隙介質力學行為與流固耦合數值方法》基於巨觀大尺度工程問題，將多孔隙岩石視為巨觀各向同性介質，假設裂隙網路和孔隙結構均勻分布，應力-應變關係與時間和載入速率無關，在巨觀層面上建立了偏微分控制方程組。通過定義雙重孔隙介質有效應力建立了彈塑性損傷模型等本構模型中固體骨架變形和雙重孔隙系統內液體體積變化的耦合關係，為《多孔隙介質力學行為與流固耦合數值方法》控制方程和本構模型定義了一系列的模型參數。《多孔隙介質力學行為與流固耦合數值方法》通過參考相關試驗結果，對流固耦合數值模型進行了驗證，並分析了其在工程實例中的套用。
圖書目錄
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 不同圍壓下岩石的力學行為及其變形機理 1
1.2.1 不同圍壓下岩石的力學行為 1
1.2.2 岩石在不同圍壓下的變形破壞機理淺析 3
1.3 岩石的本構模型 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 損傷變數和真實應力概念 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 本構關係 31
2.6.5 完全耦合方程 35
2.7 模型參數 37
2.7.1 壓縮係數 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 模型驗證與套用 61
3.4.1 靜水壓力試驗 61
3.4.2 三軸排水剪下試驗 62
3.4.3 三軸不排水剪下試驗 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 滲透阻滯係數 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 有限元法的一般程式 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-應變關係 102
5.3.3 正向歐拉格式 103
5.3.4 基於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 三軸排水剪下試驗 113
6.2.2 三軸不排水剪下試驗 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套用 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 徑向水力致裂套用分析 150
7.5 最佳化及套用 153
7.6 本章結論 153
參考文獻 154
彩圖
