目錄
前言
第1章 多孔隙介質(zhì)力學(xué)行為及流固耦合研究現(xiàn)狀 1
1.1 引言 1
1.2 不同圍壓下巖石的力學(xué)行為及其變形機(jī)理 1
1.2.1 不同圍壓下巖石的力學(xué)行為 1
1.2.2 巖石在不同圍壓下的變形破壞機(jī)理淺析 3
1.3 巖石的本構(gòu)模型 4
1.3.1 概述 4
1.3.2 塑性模型 5
1.3.3 連續(xù)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(gòu)方程的數(shù)值實(shí)現(xiàn) 16
參考文獻(xiàn) 17
第2章 雙重孔隙介質(zhì)流固耦合數(shù)值模型 26
2.1 引言 26
2.2 符號(hào)規(guī)定 26
2.3 基本概念 27
2.4 有效應(yīng)力概念 28
2.5 損傷變量和真實(shí)應(yīng)力概念 28
2.6 控制方程 29
2.6.1 模型框架結(jié)構(gòu) 29
2.6.2 形變模型 29
2.6.3 滲流模型 30
2.6.4 本構(gòu)關(guān)系 31
2.6.5 完全耦合方程 35
2.7 模型參數(shù) 37
2.7.1 壓縮系數(shù) 37
2.7.2 流體交換參數(shù) 38
2.7.3 滲透率 38
2.8 本章結(jié)論 39
參考文獻(xiàn) 39
第3章 多孔隙介質(zhì)彈塑性損傷模型 41
3.1 概述 41
3.2 多孔隙介質(zhì)彈塑性損傷模型的建立 42
3.2.1 符號(hào)約定 42
3.2.2 模型框架 42
3.2.3 連續(xù)損傷模型 44
3.2.4 塑性模型 49
3.3 模型參數(shù)說(shuō)明 61
3.4 模型驗(yàn)證與應(yīng)用 61
3.4.1 靜水壓力試驗(yàn) 61
3.4.2 三軸排水剪切試驗(yàn) 62
3.4.3 三軸不排水剪切試驗(yàn) 73
3.5 本章結(jié)論 78
參考文獻(xiàn) 78
第4章 多孔隙介質(zhì)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(shù) 82
4.2.2 滲透率演化模型的建立 84
4.3 模型參數(shù) 84
4.4 模型驗(yàn)證 85
4.4.1 靜水壓力試驗(yàn) 86
4.4.2 三軸試驗(yàn) 87
4.5 本章結(jié)論 93
參考文獻(xiàn) 93
第5章 多孔隙介質(zhì)流固耦合數(shù)值模型 95
5.1 引言 95
5.2 有限元數(shù)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(shí)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(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系 102
5.3.3 正向歐拉格式 103
5.3.4 基于自動(dòng)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(jié)論 111
參考文獻(xiàn) 111
第6章 流固耦合數(shù)值模型驗(yàn)證 112
6.1 概述 112
6.2 數(shù)值積分方法的評(píng)價(jià) 112
6.2.1 三軸排水剪切試驗(yàn) 113
6.2.2 三軸不排水剪切試驗(yàn) 117
6.3 流固耦合數(shù)值模型驗(yàn)證案例 122
6.3.1 井點(diǎn)降水問(wèn)題分析 122
6.3.2 井點(diǎn)一維注水問(wèn)題 127
6.3.3 水力致裂問(wèn)題 130
6.4 本章結(jié)論 133
參考文獻(xiàn) 133
第7章 流固耦合數(shù)值模型的應(yīng)用 135
7.1 概述 135
7.2 一維固結(jié)問(wèn)題 136
7.2.1 單孔隙介質(zhì)固結(jié)問(wèn)題分析 136
7.2.2 雙重孔隙介質(zhì)固結(jié)問(wèn)題分析 137
7.3 井壁穩(wěn)定性分析 141
7.3.1 彈性介質(zhì) 141
7.3.2 彈塑性雙重孔隙介質(zhì) 143
7.4 徑向水力致裂研究 148
7.4.1 徑向水力致裂試驗(yàn) 148
7.4.2 徑向水力致裂應(yīng)用分析 150
7.5 優(yōu)化及應(yīng)用 153
7.6 本章結(jié)論 153
參考文獻(xiàn) 154
彩圖