高围压条件下深层砂岩力学性质与细观模拟

来源 :第四届全国颗粒材料计算力学会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jzhiei
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  岩石深部力学问题日益受到重视,其中高围压是区别于浅层岩石力学的重要方面。为了研究高围压下砂岩的力学性质与损伤,对0~90MPa范围下深层致密砂岩进行常规三轴试验,得到相应的应力-应变曲线及损伤数据,进行力学与损伤分析;通过建立对应的颗粒流数值模型,通过宏观参数进行细观参数标定,从习惯角度分析高围压下砂岩的力学与损伤。结果 表明:与低围压条件相比,高围压下砂岩峰值应力和峰值应变更高,且随着围压的增大呈正比增长;峰后的应力曲线也更平缓,说明高围压下岩石由脆性转变为塑性;细观模拟显示,高围压下,裂缝的扩展受到围压的限制,裂缝的突增发生在峰后阶段,且裂纹多表现为剪切裂纹;试样的破坏模式为接近于水平向的剪切破坏。
其他文献
在对水平滚筒中密集颗粒系统的工程研究中,通常用质心平动模型来研究崩塌模式的持续时间以及临界条件.在这个模型中,对离散流到连续流过渡过程的描述一般是以一个临界滚筒转速(临界弗劳德数)为状态转换的标志.Fischer等在对临界状态的休止角的测量中发现在一定的转速范围内,离散流与连续流可以在转速不变的情况下交替出现,形成由离散流到连续流的过渡状态,但他们没有对这一现象展开更深入的研究.本文首先使用SVS
不规则颗粒在滚筒中的运动具有一定的特殊性和周期性,掌握其运动变化规律对于研究颗粒间热传递、混合以及分层等过程具有重要意义.本文采用散斑能见度光谱法与图像法相结合,从不同空间位置测量水平滚筒中等效粒径为0.5mm的不规则颗粒的运动状态变化.利用高速面阵CCD相机观察滚筒内颗粒堆积侧表面的结构变化,发现崩塌前不规则颗粒发生压实现象,同时采用颗粒温度变化曲线表征该压实过程.通过分析滚筒中不同位置的颗粒温
采用离散元并行计算方法,使用碎片替代法考虑颗粒的破碎效应,针对单轴压缩实验下的颗粒集合体进行了模拟研究,分析了颗粒集合体宏细观特性及破碎演化机制受碎片模式的影响。本文分类整理后,选取了三种典型的碎片模式,使用离散元模拟单轴压缩实验,首次采用准静态加载方法对替换震荡能量进行修正,获得了不同碎片模式下的e-log p曲线以及级配演化曲线,并分析了其在不同替换模式下的形成机制。研究统计了颗粒集合体压缩后
高端装备关重件多采用主轴式滚磨光整加工提高零件表面完整性,传统的用反复实验摸索滚磨光整工艺的办法存在工件提供难或数量少的实际问题.基于EDEM仿真主轴式滚磨光整加工可以为工艺制定提供有效的帮助,但模拟仿真与实际工况的差异性与仿真时常规选用的Hertz-MD接触模型关系密切.本文提出基于修正Hertz-MD接触模型的思路,探索仿真模拟的有效性.考虑仿真模拟与实验验证的可比性,设计构建了与仿真模拟完全
火山碎屑流包含多种不同密度的岩体颗粒,具有超高的流动特性。本文采用两种不同密度的等粒径圆球颗粒(钢球和铝球),利用自行设计的室内物理试验装置和离散元程序进行了经典颗粒柱坍塌运动试验,研究了铝球体积含量和铝球初始位置对颗粒系统运动特性的影响。研究结果表明,在颗粒柱初始宽高比一定且二元密度颗粒随机混合的情况下,铝球体积含量越低,颗粒体水平运动距离越远,流动性越强;在铝球含量一定的二元密度颗粒系统中,存
基于DEM计算研究了颗粒材料受点冲击荷载作用时,冲击动能在材料内部的传播过程。通过分析激励源附近若干颗粒的运动,对动能的分配情况进行了研究,并得出了运动方向上同一层颗粒之间通过碰撞获得的动能的比例关系。初步探究了颗粒之间力传递路径与波形之间的关系,分析了不同冲击角度对颗粒之间作用力、动能以及波速等的影响。
本文采用离散元法对籼米颗粒在斗式提升机卸料过程中的颗粒破碎行为进行独立和整体的分析。基于键合颗粒模型(bonded-particle model)分别对各自具有不同横纵比的角形和椭圆形两种籼米异形颗粒进行独立一维压缩行为模拟,并与文献实验数据进行对比,验证了在不同的压缩方式下,颗粒的独立破碎表现为裂解破坏,弯曲断裂和边缘磨损三种类型。对籼米颗粒在几组不同工作速度下的斗式提升机卸料过程中的最大颗粒键
斗式提升机作为一种常见的连续运输机械,广泛用于散装物料的提升与运输。效率问题是斗式提升机的关键,对于提升机结构的优化与设计根本上也是为了提高其工作效率。其中,斗式提升机料斗的充填率是衡量其性能的重要指标,也直接影响着提升效率。为了对斗式提升机充填率进行准确的定义与分析,本文用离散元仿真软件EDEM对斗式提升机料斗的装料与提升过程进行仿真,研究了料斗的装料过程,并通过设置变量与对照的方式分析了提升速
散粒物料的离散元仿真过程涉及到较多参数,尤其是其物料特性参数。例如恢复系数、静摩擦因数、滚动动摩擦因数等参数能够反映物料的接触特性,会对仿真结果产生重要影响。仿真结果是否准确很大程度上取决于这些仿真参数是否准确。因此,在进行任何实际工程仿真前,验证仿真参数的合理性都是不可或缺的。参数校准形式多样,本文采用反映物料堆积特性的堆积角作为校准指标,以大豆颗粒为样本,进行休止角仿真实验,通过不断修正实验参
弯曲元测试技术己普遍用于土工实验室内测定岩土材料的剪切波速,进而判断土体的工程特性。但是,对于弯曲元测试方法原理以及波在离散颗粒介质中的传播过程尚缺乏深入的理解。利用弯曲元和共振柱联合测试系统,开展同一密实度下不同围压条件的干砂和玻璃球珠的剪切波速三轴试验测试;基于弯曲元测试方法原理,采用PFC3D建立弯曲元试验的三轴数值模型,模拟试验中弯曲元件激发的剪切波在颗粒介质三轴样品中的传播过程;对比共振