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岩石非定常参数流变数值计算程序研制

卢宁宁  
【摘要】: 在能源地下储备库岩层里有大量泥岩伴生存在,作为一种软质岩石,其力学性质对地下储存库的稳定性影响很大,尤其是软岩流变性较强,长时间的流变可能使岩石材料抵御变形和破坏的能力逐渐劣化,影响储备库的正常使用。但目前岩石力学性质的研究绝大多数只局限于岩石力学参数为常量情况下的力学试验和力学分析,不能更好地预测地下储备库的时效变形特征。 本文在总结泥岩非定常流变理论的基础上,分析了已有泥岩蠕变试验的时效性规律,结合新的弹粘塑性非定常流变本构模型,通过采用理论推演和数值模拟相结合的方法,对ABAQUS数值计算程序进行了二次开发,从数值模拟角度对泥岩在单轴和三轴蠕变试验过程中的弱化现象进行了研究,得出以下结论: 1、从加入非定常参数的数值模拟结果与采用定常参数的数值模拟对比,验证了ABAQUS在模拟材料弱化方面的合理性; 2、从加入非定常参数的数值模拟结果与相应泥岩单轴、三轴蠕变试验对比,证明了ABAQUS数值计算程序二次开发结果能够较好反映泥岩蠕变试验过程中弱化现象。 本文所得结论将更加完善已有非定常模型理论,对更加准确地预测地下储备库及其他大型地下工程在运营阶段的时效变形特征具有一定的意义。


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