中国石油科技创新基金(2011D-5006-0603)
- 作品数：11 被引量：65H指数：5
- 相关作者：贾善坡罗金泽龚俊高敏吴渤更多>>
- 相关机构：长江大学中国科学院武汉岩土力学研究所华北油田更多>>
- 发文基金：中国石油科技创新基金国家自然科学基金湖北省自然科学基金更多>>
- 相关领域：建筑科学理学自动化与计算机技术天文地球更多>>
- 单一层状岩体和软硬复合岩体单轴压缩破损特征试验研究被引量：3
- 2014年
- 针对层状岩体的破损特征开展了一系列的物理模拟试验,分析了单一层状岩体和软硬复合岩体在单轴压缩情况下的破损特征,并对倾角、夹层的变化对岩体破损的影响规律进行了研究。试验结果表明,当岩层倾角较小时,单一层状岩体和软硬复合岩体破坏主要为岩石先破坏,后层间错动破坏,破损模式与无分层的岩石破损相似;当倾角增大时,单一层状岩体的破损以层间的剪切破坏为主,而软硬复合岩体的破坏同时伴有内部硬夹层的劈裂破坏;当角度增大到90°时,单一层状岩体的破坏为沿层间直接破坏,软硬复合岩体则同时伴有边缘硬质夹层的失稳劈裂。
- 罗金泽高敏龚俊贾善坡桓秀剑肖述贤
- 关键词：单轴压缩
- 软硬互层岩体模型单轴压缩破损规律研究被引量：9
- 2015年
- 鉴于正确认识软硬互层岩体力学特征、分析其变形和强度规律,是大型岩体工程设计和施工需解决的关键问题,开展了一系列的物理模型试验和数值模拟试验,研究了软硬互层岩体的力学特征,探讨了互层的存在以及倾角变化对岩体变形破损的影响规律。结果表明,当岩层倾角由0°增加至90°时,试样的单轴抗压强度存在明显差异,抗压强度随岩层倾角的增大呈U型分布;试样的破损特征随倾角变化和分层变化呈不同破坏形态,破裂面主要沿软硬分层薄弱面发育,层间破坏主要由软弱分层的破坏引起;软硬分层薄弱面处切应力明显增大,相邻软硬夹层的应力分布有明显间断。
- 吴渤吴立罗金泽贾善坡
- 关键词：破坏模式薄弱层数值模拟
- 基于热-流-固耦合模型的石油钻井施工过程数值分析被引量：11
- 2012年
- 岩土介质多场耦合问题需考虑诸多因素,温度、渗流及应力之间的耦合关系复杂,试验条件不易控制,且难以实现,因此,辅以数值模拟手段具有重要的意义。基于混合物理论,推导出岩土介质温度、渗流和应力耦合的数学模型及其控制方程,提出该数学模型的求解方法,以MATLAB语言为平台,将Abaqus程序作为一个模块嵌入迭代算法程序中,编制了多场耦合分析程序,并给出了2个典型算例验证该方法的有效性和实用性。然后,将建立的多场耦合模型和计算程序应用于石油钻井施工过程的模拟,重点分析井壁围岩内温度场、渗流场和应力场的变化规律,以及钻井液温度的变化对井壁稳定性的影响。研究成果对我国地下石油、核废料储存等工程设计和施工具有一定的指导意义。
- 贾善坡邹臣颂王越之谭贤君甘新星
- 关键词：岩土介质有限元程序二次开发井壁稳定
- 考虑围压影响的盐岩弹塑性损伤本构模型研究被引量：10
- 2015年
- 深入研究盐岩受力变形、破坏机制及力学模型,对于保证油气地下储库的安全和稳定具有十分重要的意义。以盐岩在多组围压下的三轴试验为基础,由热力学定律出发,将损伤引入到改进的摩尔-库仑(Mohr-Coulomb)准则中,提出了与围压相关的损伤准则和塑性硬化函数,建立了一种能够描述盐岩力学特性的弹塑性损伤模型,该模型能够反映盐岩的塑性与损伤耦合、应变硬化-软化和围压影响。将研究成果与ABAQUS软件相结合,通过二次开发,编制了相应的计算程序。通过模拟盐岩室内三轴压缩试验表明,数值模拟曲线与试验曲线吻合较好,所建立的力学模型可以较好地描述盐岩在不同围压状态下的力学损伤发展、应变硬化-软化以及脆-塑性转换的力学特征。
- 贾善坡罗金泽杨建平高敏龚俊
- 关键词：盐岩围压力学模型
- 储液容器内液体晃动问题的动力学建模与模拟被引量：5
- 2013年
- 基于声学模型算法,流体采用声学单元,自由液面"削皮"成膜单元,两者使用弹簧单元连接,建立矩形储液罐三维晃动数学模型.以ABAQUS软件平台,编制相应的分析程序,分析了液体晃动的特征频率、模态,并将其与解析解对比.结果表明:应用本文方法具有较高度,计算结果与理论值吻合较好,为研究储液罐晃动动力特性分析提供了一种新的分析方法.然后,分析了矩形储液罐在不同液体高宽比时,其晃动频率与液体深度、宽度的关系,并从中获得矩形储液晃动的一般规律.
- 贾善坡赵友清许成祥
- 关键词：动力特性模态
- 热-应力-损伤耦合作用下深埋隧洞围岩稳定性分析被引量：5
- 2014年
- 以热力学和弹塑性力学理论为基础,分析岩石热-力完全耦合作用及其对力学参数和热特性参数的影响,建立了岩石热-力-损伤耦合模型及其参数演化方程,以ABAQUS软件为平台对其进行二次开发,并通过典型算例验证了岩石热-力完全耦合的重要性。然后以某深埋软岩隧洞为例,研究温度和开挖卸载共同作用下的隧洞围岩力学行为和损伤过程。计算结果表明:温度对岩石的力学性质和损伤演化过程影响显著,开挖损伤和热应力诱发的损伤对围岩热力学参数的影响不可忽略;所提出的力学模型可以有效反映围岩损伤演化、调热圈演化以及热力学参数演化,具有一定的借鉴作用。
- 贾善坡吴渤陈卫忠伍国军高敏龚俊
- 关键词：岩石力学隧洞数值模拟
- 层状岩体单轴压缩破损特征与数值模拟研究被引量：11
- 2014年
- 针对层状岩体的破损特征开展了一系列的室内模型试验,分析层状岩体单轴压缩情况下的变形破坏特征,探讨倾角及夹层变化对岩体强度和破损的影响规律.室内试验结果表明:当岩层倾角较小时(θ<45°),岩体破坏主要为岩石先破坏,后层间错动破坏;当岩层倾角增大时(45°≤θ<75°),岩体的破坏以层间的剪切破坏为主,并伴有劈裂破坏;当岩层倾角增大到90°时,岩体的破坏为沿层间直接破坏,伴有局部的失稳劈裂.采用ABAQUS软件对上述模型试验进行数值模拟,数值模拟及理论分析表明:岩体的压缩强度呈先减小后增大的"U"形分布,计算结果与室内实验结果具有较好的一致性.
- 贾善坡罗金泽吴渤席增强
- 关键词：层状岩体倾角数值模拟
- 带环形防晃板的圆柱储液罐三维晃动动力特性研究被引量：2
- 2014年
- 文章基于声学模型算法,采用膜单元与声学单元耦联方法,建立了储液罐三维晃动动力学模型。以有限元软件ABAQUS为平台,编制相应程序,分析圆柱型储液罐液体晃动自然频率、模态,计算不同环板参数对储液罐动力特性的影响,并将其与理论解进行对比分析以验证该方法的正确与可行性。结果表明:隔板具有明显的防晃作用,液体晃动特性与环板相对半径大小及相对位置具有一般规律性。
- 贾善坡赵友清许成祥姚华彦
- 关键词：有限元动力特性分析
- 基于各向异性本构模型的隧道围岩稳定性研究被引量：1
- 2013年
- 在地下工程设计中普遍将岩体近似为各向同性体并不能反映裂隙组的分布对岩体各向异性的影响,为此将岩体视为由基岩和定向裂隙面构成的一种宏观复合材料,基于Drucker-Prager准则,在考虑结构面的几何特性和力学性质基础上建立岩体各向异性本构模型,据此模拟了某隧道开挖施工过程。结果表明,各向异性本构模型可较好地模拟隧道围岩各向异性及其破坏特征,与工程实际相符。
- 贾善坡罗金泽吴渤伍国军
- 关键词：围岩稳定性各向异性
- 含夹层盐岩双重介质耦合损伤模型研究被引量：3
- 2012年
- 针对中国地下油气储库建设中所出现的含夹层盐岩问题,考虑夹层和盐岩层之间存在地质界面,采用以节点位移和孔隙压力为自由度的界面单元来模拟水力损伤造成的地层界面的开裂、扩展和流体渗漏;并基于多孔介质流-固耦合理论,建立含夹层盐岩双重介质耦合损伤模型。该模型克服了等效连续介质模型不能正确反映地层界面的渗流问题,又克服了双重介质模型不能考虑地层界面开裂问题。在此基础上,采用数值模拟技术,研究高压流体在泥岩夹层与盐岩的界面渗透及其开裂扩展特征,结果表明,高压流体沿腔体围岩渗漏过程中,含夹层盐岩界面呈扇形状张开,沿界面通道流体压力逐步降低。因此,在层状盐岩储库运营过程中,要严格控制腔体压力,避免在含夹层盐岩分层界面上产生油气渗漏,保持腔体的致密性及稳定性。
- 贾善坡杨建平王越之谭贤君陈卫忠
- 关键词：岩石力学层状盐岩储库裂缝渗流
