双重介质温度场-渗流场-应力场耦合模型及三维数值研究 被引量：48

1

作者 赵延林 曹平 +2 位作者 赵阳升 林杭 汪亦显 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第S2期4024-4031,共8页

在建立双重介质温度场-渗流场-应力场耦合微分控制方程基础上,提出研究裂隙岩体温度场-渗流场-应力场耦合的双重介质模型,对不同介质分别建立以节点位移、水压力和温度为求解量的三维有限元格式,提出该数学模型的求解策略与方法,开发双... 在建立双重介质温度场-渗流场-应力场耦合微分控制方程基础上,提出研究裂隙岩体温度场-渗流场-应力场耦合的双重介质模型,对不同介质分别建立以节点位移、水压力和温度为求解量的三维有限元格式,提出该数学模型的求解策略与方法,开发双重介质流固热耦合分析的计算程序,通过模拟地下2200m的高温岩体地热开发系统的算例发现,注入井附近温度场-渗流场-应力场三场耦合作用十分明显的,主干裂隙对渗流场、温度场和应力场的整体分布具显著影响。与渗流场-应力场耦合,应力场-温度场耦合进行比较,探讨各场耦合效应的强弱,可以得出,在一定空间、时间域内,往往存在着起主导控制作用的双场耦合系统,变温条件下温度场对裂隙渗流场具显著耦合作用,从而论证了存在温度变化梯度的岩土工程中进行三场耦合分析的重要性。 展开更多

关键词 岩石力学 温度场-渗流场-应力场耦合模型 双重介质 有限元法 三维数值模拟

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含坚固性系数的应力-温度场中瓦斯渗流耦合模型初探 被引量：6

2

作者 袁梅 何明华 +2 位作者 王珍 许石青 陈博 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2012年第7期214-216,共3页

文章以贵州五轮山、玉舍及响水煤矿三层坚固性系数各异的型煤为对象,利用自主研发的三轴渗透仪,进行了不同坚固性系数条件下的恒温-变平均有效应力的三轴渗流实验,实验结果表明相同实验条件坚固性系数与渗透率呈正相关关系,并服从乘幂... 文章以贵州五轮山、玉舍及响水煤矿三层坚固性系数各异的型煤为对象,利用自主研发的三轴渗透仪,进行了不同坚固性系数条件下的恒温-变平均有效应力的三轴渗流实验,实验结果表明相同实验条件坚固性系数与渗透率呈正相关关系,并服从乘幂函数分布,利用实验结论确定了有坚固性系数条件下应力-温度场中的瓦斯运动方程,并以此为基础,建立了含坚固性系数条件下应力-温度场中的瓦斯渗流模型,研究结果对探讨坚固性系数对瓦斯灾害的影响具有较大的理论价值。 展开更多

关键词 坚固性系数 应力-温度场 渗流方程 耦合模型

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寒区引水隧洞低温相变温度场-渗流场耦合模型及其数值模拟研究 被引量：2

3

作者 姜海波 貊祖国 +1 位作者 后雄斌 金瑾 《水力发电》 北大核心 2017年第11期19-22,47,共5页

针对寒区引水隧洞围岩冻胀的多场耦合问题,考虑低温相变对岩体温度场和渗流场的影响,结合低温冻结条件下围岩的温度场-渗流场耦合模型,采用有限元法对新疆某电站引水隧洞工程围岩的冻结过程进行分析,研究低温相变条件下隧洞围岩温度场... 针对寒区引水隧洞围岩冻胀的多场耦合问题,考虑低温相变对岩体温度场和渗流场的影响,结合低温冻结条件下围岩的温度场-渗流场耦合模型,采用有限元法对新疆某电站引水隧洞工程围岩的冻结过程进行分析,研究低温相变条件下隧洞围岩温度场和渗流特性的变化规律。研究结果表明:在长期的冻结过程中,围岩内部形成了冻结区与未冻结区;随着冻结时间的持续,冻结锋面向围岩内部推移,岩体冻结深度和冻结范围不断增大。含水岩体在冻结过程中,水分由未冻结区向冻结区迁移,其渗流速度在冻结缘处达到最大,为1.359×10^(-4)m/s,在未冻结区渗流速度较小,为4.1×10^(-6)m/s。 展开更多

关键词 寒区 引水隧洞 低温相变 冻结 温度场-渗流场耦合

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泄洪雾雨区裂隙岩质边坡饱和-非饱和渗流场与应力场耦合分析 被引量：16

4

作者 王环玲 徐卫亚 童富国 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期2397-2403,共7页

岩质滑坡除与地质条件、降雨等因素有关外,泄洪雾雨也成为其不可忽视的催化剂。通过裂隙岩体渗透性与应力关系,裂隙岩体的弹塑性本构关系以及渗流场的控制方程,建立起饱和非饱和渗流场与应力场耦合的等效连续介质模型。编制了有泄洪雾... 岩质滑坡除与地质条件、降雨等因素有关外,泄洪雾雨也成为其不可忽视的催化剂。通过裂隙岩体渗透性与应力关系,裂隙岩体的弹塑性本构关系以及渗流场的控制方程,建立起饱和非饱和渗流场与应力场耦合的等效连续介质模型。编制了有泄洪雾雨影响的饱和-非饱和渗流与应力耦合三维有限元程序,通过迭代求解达到两场耦合目的。以实际工程为例,根据边坡的地表信息、开挖信息、岩层分界信息以及排水洞和帷幕信息等,建立起边坡地质模型。通过耦合计算,详细分析了耦合后边坡岩体的变形、应力以及塑性区等。计算结果表明,雾雨区的边坡稳定与渗流场变化有着重要关系,在评价边坡稳定与否时,要考虑渗流场对其影响。计算成果为实际工程的安全评价提供了一定的科学依据。 展开更多

关键词 泄洪雾雨 饱和-非饱和渗流 裂隙岩体 渗流场与应力场耦合 岩石边坡

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声场促进煤层气渗流的应力-温度-渗流压力场的流固动态耦合模型

5

作者 易俊 姜永东 +2 位作者 鲜学福 罗云 张瑜 《岩土力学》 EI CSCD 北大核心

从煤层气单相流动的吸附平衡质量守恒、声场作用下的热平衡及应力平衡等方面入手，建立了声场作用下煤层气流动的应力-温度-渗流压力场流固动态耦合数学模型。利用数值模拟，分析了声场促进煤层中甲烷解吸．扩散．渗流的机制。分析得出... 从煤层气单相流动的吸附平衡质量守恒、声场作用下的热平衡及应力平衡等方面入手，建立了声场作用下煤层气流动的应力-温度-渗流压力场流固动态耦合数学模型。利用数值模拟，分析了声场促进煤层中甲烷解吸．扩散．渗流的机制。分析得出，声场作用可明显地提高煤．气系统的温度，提高煤层的孔隙度，增大煤层气流动的渗透率，降低煤层骨架的应力；超声在煤层中衰减形成热效应和超声振动，超声振动影响范围与超声衰减距离一致，超声热效应向煤层纵深传播，转化为煤．气层系统的热能，提高系统的温度。 展开更多

关键词 煤层气 声场 应力场 温度场 渗流压力场 动态耦合模型 数值模拟

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活性污泥系统生物场-水力场-温度场耦合模型(FCASM3-Hydro-Temp)Ⅰ:模型建立 被引量：5

6

作者 孙培德 王如意 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第12期2438-2441,共4页

由活性污泥系统内生物场、水力场和温度场之间相互影响关系分析以及活性污泥系统多场耦合模型研究现状可知,当前亟需建立既能准确反映活性污泥系统污染物质去除过程,同时又充分考虑水力及温度作用的多场耦合模型.基于活性污泥系统内生... 由活性污泥系统内生物场、水力场和温度场之间相互影响关系分析以及活性污泥系统多场耦合模型研究现状可知,当前亟需建立既能准确反映活性污泥系统污染物质去除过程,同时又充分考虑水力及温度作用的多场耦合模型.基于活性污泥系统内生物场、水力场和温度场之间相互影响关系的研究,以全耦合活性污泥模型(FCASM3)为新平台,采用一维对流-弥散方程的形式建立了活性污泥系统生物场-水力场-温度场耦合模型(FCASM3-Hydro-Temp),该模型充分考虑了生物场、水力场和温度场三者之间的相互作用. 展开更多

关键词 活性污泥法 生物场-水力场-温度场耦合模型 FCASM3 一维对流-弥散方程

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活性污泥系统生物场-水力场-温度场耦合模型(FCASM3-Hydro-Temp)Ⅱ:模型校验 被引量：1

7

作者 宋英琦 孙培德 王如意 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第12期2442-2448,共7页

以采用AAO工艺的德清县狮山污水处理厂作为生物场-水力场-温度场耦合模型校验的现场试验基地.针对AAO工艺的特点,按照物料平衡原理分别对厌氧池、缺氧池、好氧池等各反应池内物质变化关系进行数学表征,建立了AAO工艺生物场-水力场-温度... 以采用AAO工艺的德清县狮山污水处理厂作为生物场-水力场-温度场耦合模型校验的现场试验基地.针对AAO工艺的特点,按照物料平衡原理分别对厌氧池、缺氧池、好氧池等各反应池内物质变化关系进行数学表征,建立了AAO工艺生物场-水力场-温度场耦合模型(FCASM3-Hydro-Temp)以及生物场-水力场耦合模型(FCASM3-Hydro).以若丹明B作为示踪剂于该厂进行了现场示踪实验,测得厌氧池、缺氧池和好氧池的水力弥散系数.依据试验所得数据,实现了对FCASM3-Hydro耦合模型以及FCASM3-Hydro-Temp耦合模型的现场模拟校验.校验结果表明,FCASM3-Hydro-Temp耦合模型能够实现活性污泥系统污染物质生物去除与水力场和温度场耦合变化过程的动态模拟. 展开更多

关键词 活性污泥法 生物场-水力场-温度场耦合模型 模型校验 污水处理厂 AAO工艺

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富水岩溶地区新建隧道对上跨既有隧道渗流场及应力场的影响机制

8

作者 莫小兵 郝世全 +3 位作者 李伟 郭辉 邹俊鹏 马彩霞 《安全与环境工程》 北大核心 2025年第2期151-159,共9页

富水岩溶地层中新建隧道跨越既有隧道施工时,区域渗流场及应力场发生变化,导致新建隧道以及既有隧道的安全性受到威胁,存在隧道渗涌水及结构失稳的风险。通过有限元-离散元耦合方法(FDEM)孔隙-应力渗流模型研究了地下水水位变化对杨木... 富水岩溶地层中新建隧道跨越既有隧道施工时,区域渗流场及应力场发生变化,导致新建隧道以及既有隧道的安全性受到威胁,存在隧道渗涌水及结构失稳的风险。通过有限元-离散元耦合方法(FDEM)孔隙-应力渗流模型研究了地下水水位变化对杨木岭隧道开挖后隧道模型渗流场、应力场和位移场的影响,以及隧道模型中天然裂缝密度变化对渗流场和位移场的影响。结果表明:杨木岭隧道开挖后周围孔隙水压力形成降落漏斗,随着地下水水位的升高,降落漏斗范围增大;隧道模型的最大水平位移和最大压应力随着地下水水位的升高而增大,最大竖直位移和最大拉应力则减小;考虑天然裂隙分布时,孔隙水压力的分布受裂缝密度和位置的影响显著,且孔隙水压力越小的区域,裂缝的阻碍效果愈加明显,同时天然裂缝对隧道模型中水平位移的分布有较大影响,且裂缝越靠近隧道影响越明显。 展开更多

关键词 富水岩溶区 隧道 流固耦合 渗流场 应力场 天然裂缝 有限元-离散元耦合方法(FDEM)

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地下水封石油洞库渗流场-应力场耦合作用研究综述 被引量：1

9

作者 吴实渊 肖南 《工程勘察》 2013年第4期44-49,共6页

石油和天然气储备已经被许多国家提到了战略的高度上,地下水封石油洞库作为原油储备的方式之一在中国已经进入实施阶段。本文通过综述国内外地下水封石油洞库渗流场-应力场耦合作用机理研究的现状、研究实际工程中遇到的问题、主要的研... 石油和天然气储备已经被许多国家提到了战略的高度上,地下水封石油洞库作为原油储备的方式之一在中国已经进入实施阶段。本文通过综述国内外地下水封石油洞库渗流场-应力场耦合作用机理研究的现状、研究实际工程中遇到的问题、主要的研究手段、分析研究可能出现的新的技术趋势、并结合国内外地下水封石油洞库研究的成果,简要提出地下水封石油洞库渗流场-应力场耦合作用机理研究的主要方向是渗流场和应力场耦合情况下的洞库稳定性、围岩岩石力学行为特征和岩石的流变损伤。 展开更多

关键词 水封洞库 渗流场-应力场耦合 围岩稳定性

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地下岩体应力场-渗流场-热场三场耦合作用的数值模拟研究初探 被引量：3

10

作者 丁留伟 邓志辉 +2 位作者 陈梅花 杨竹转 陶京玲 《华南地震》 2013年第2期14-26,共13页

在地下岩体变形、地震的孕育与发生过程中,多种物理场、化学场是同时存在并相互影响的,其中应力场、渗流场和热场是其最重要的物理场。文中综述了近40年来地下岩体应力场-渗流场-热场三场耦合作用的研究现状,基于渗流场与热场、应力场... 在地下岩体变形、地震的孕育与发生过程中,多种物理场、化学场是同时存在并相互影响的,其中应力场、渗流场和热场是其最重要的物理场。文中综述了近40年来地下岩体应力场-渗流场-热场三场耦合作用的研究现状,基于渗流场与热场、应力场与热场、以及三场耦合作用的研究,从场与场之间相互影响关系入手,综合分析了从以变量为媒介到以场为媒介,从松散耦合到强耦合,从观测统计模型到数值模拟的发展历程,并阐述了地下岩体三场耦合存在的问题和发展趋势。 展开更多

关键词 应力场-渗流场-热场耦合 数值模拟 研究进展

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潮汐影响下的海堤渗流场-应力场耦合分析 被引量：8

11

作者 李聪磊 黄铭 《人民黄河》 CAS 北大核心 2015年第8期39-42,47,共5页

为掌握潮汐快速变化作用下的海堤渗流规律,结合实测信息,利用ANSYS参数化编程语言对海堤进行渗流场-应力场耦合模拟分析,研究主要参数对海堤两场耦合效果的影响,分析潮位在快速涨落时堤内自由水面的变化特点,揭示海堤渗流量随潮位变化... 为掌握潮汐快速变化作用下的海堤渗流规律,结合实测信息,利用ANSYS参数化编程语言对海堤进行渗流场-应力场耦合模拟分析,研究主要参数对海堤两场耦合效果的影响,分析潮位在快速涨落时堤内自由水面的变化特点,揭示海堤渗流量随潮位变化的规律。结果表明:在考虑海堤渗流场-应力场耦合作用时,渗压、渗流量随潮位的涨落呈周期性变化,且具有一定的滞后性;渗透系数及耦合系数对海堤耦合场模拟效果影响显著;堤内渗流自由水面受潮位的影响,变化相对迟缓。 展开更多

关键词 海堤 潮位 渗流场-应力场耦合 渗压 ANSYS

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温度-应力-化学三场耦合作用下深部软岩巷道蠕变规律数值模拟 被引量：14

12

作者 王永岩 王艳春 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第A02期275-279,共5页

描述了所建立的连续介质温度场-应力场-化学场三场耦合控制方程。使用有限元程序对地下1 500 m的深部软岩巷道蠕变规律进行了温度场、应力场和化学场三场耦合过程的三维数值模拟,分析了温度场、应力场和化学场对深部软岩巷道蠕变规律的... 描述了所建立的连续介质温度场-应力场-化学场三场耦合控制方程。使用有限元程序对地下1 500 m的深部软岩巷道蠕变规律进行了温度场、应力场和化学场三场耦合过程的三维数值模拟,分析了温度场、应力场和化学场对深部软岩巷道蠕变规律的影响。结果表明,深部软岩巷道产生大应变,主要来源是蠕变,弹性应变和热应变次之;温度场、应力场和化学场对深部软岩巷道蠕变都产生不可忽视的影响,就影响程度来看,应力场影响最大,化学场和温度场次之。 展开更多

关键词 深部软岩 温度场-应力场-化学场耦合 蠕变 数值模拟

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基于渗流-温度双场耦合的油藏型储气库数值模拟 被引量：3

13

作者 何海燕 刘先山 +3 位作者 耿少阳 孙军昌 孙彦春 贾倩 《油气藏评价与开发》 CSCD 2023年第6期819-826,共8页

调峰保供是储气库的职能,建库指标的精确预测,事关新钻井数量和投资。复杂断块油藏改建储气库后,多周期高速注采过程均为油气水三相流动,油、气高压物性参数受温度影响极大,在进行复杂断块油藏型储气库数值模拟时,若忽略冷气注入温度场... 调峰保供是储气库的职能,建库指标的精确预测,事关新钻井数量和投资。复杂断块油藏改建储气库后,多周期高速注采过程均为油气水三相流动,油、气高压物性参数受温度影响极大,在进行复杂断块油藏型储气库数值模拟时,若忽略冷气注入温度场扰动和高速非达西附加压力损失,可能会导致储气库数值模拟指标预测精度降低。为提高指标预测精度,以复杂断块油藏型储气库为例,结合流体黏温及高速非达西实验,建立了渗流-温度双场耦合数学模型。基于有限体积法(FVM),在空间上采用两点通量近似方案(TPFA),在时间上采用后向(隐式)欧拉格式对模型进行离散求解。高精度拟合了衰竭开发阶段区块、单井物质平衡及压力,实例开展了储气库运行指标敏感性分析。结果表明:冷气注入温度场扰动、高速非达西效应分别是累产油、气量误差的主控因素;井控温度范围随注气速度增加呈对数上升,油气相渗流能力大幅下降时水相渗流能力反而上升,使得采出液量增多、地层压力下降;高速非达西附加压降造成天然气注入后部分采不出,随着储气库多周期运行,天然气储量及压力逐渐增加。 展开更多

关键词 油藏型储气库 高速非达西效应 温度场扰动 渗流-温度双场耦合 数值模拟技术

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低渗透油藏渗流场与应力场耦合规律研究 被引量：9

14

作者 周志军 李菁 +3 位作者 刘永建 宋考平 刘薇薇 李啸峰 《石油与天然气地质》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期391-396,404,共7页

基于岩石力学、渗流力学、地质力学、计算力学以及流-固耦合渗流的基本理论,考虑低渗透油藏渗流时的启动压力梯度和低渗透储层的流-固耦合特征,建立了低渗透油藏渗流场和应力场耦合的数学模型和数值模型。采用有限差分与有限元相结合的... 基于岩石力学、渗流力学、地质力学、计算力学以及流-固耦合渗流的基本理论,考虑低渗透油藏渗流时的启动压力梯度和低渗透储层的流-固耦合特征,建立了低渗透油藏渗流场和应力场耦合的数学模型和数值模型。采用有限差分与有限元相结合的耦合数值计算方法进行了程序设计,研究了低渗透油藏渗流场和应力场的耦合规律。通过数值模拟方法对单井枯竭式开采过程中应力-应变随时间和空间的变化规律、岩石物性参数动态变化规律及开发指标变化规律进行了研究,并和刚性模型的计算结果进行了分析比较。可以看出,低渗透油藏的流-固耦合效应非常明显。 展开更多

关键词 渗流场 应力场 流-固耦合 数学模型 数值模拟 低渗透油藏

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基于两能态吸附热理论的煤层瓦斯流动热-流-固多场耦合模型 被引量：7

15

作者 舒才 王宏图 +1 位作者 施峰 胡国忠 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期3197-3204,共8页

为了研究煤层瓦斯流动过程中温度与渗流场和应力场的耦合作用变化规律,引入煤层瓦斯两能态吸附热理论,重新构建煤层温度场控制方程,推导了温度场控制方程中解吸微分热能项的理论求解方法,改进了煤层瓦斯流动的热-流-固多场耦合数学模型... 为了研究煤层瓦斯流动过程中温度与渗流场和应力场的耦合作用变化规律,引入煤层瓦斯两能态吸附热理论,重新构建煤层温度场控制方程,推导了温度场控制方程中解吸微分热能项的理论求解方法,改进了煤层瓦斯流动的热-流-固多场耦合数学模型;从理论上阐述了煤层瓦斯流动过程中吸附解吸、应力场、温度场、渗流场相互影响的作用机制;利用该模型研究了煤层瓦斯抽采过程中煤层瓦斯流动时的煤层温度、瓦斯压力、煤层渗透率的变化规律;结合已有试验研究结果,对比验证了模型的精确性和合理性;研究结果表明,在煤层瓦斯抽采过程中,煤层温度下降的快、慢受煤层原始瓦斯含量和压力及煤层渗透率的共同影响,煤层渗透率越大,温度下降越快,煤层瓦斯压力和含量越大,温度下降越快;同时,煤层渗透率随抽采时间的增长而增加,越靠近钻孔壁面煤层渗透率增加幅度越大。 展开更多

关键词 温度场 煤层瓦斯 瓦斯渗流 热-流-固耦合模型

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弹性油藏中多相渗流的流-固-热耦合数学模型 被引量：4

16

作者 王自明 杜志敏 《大庆石油地质与开发》 CAS CSCD 2003年第1期29-31,37,共4页

基于对油藏中三大物理场 (流体力场、固体力场及温度场 )的系统分析 ,综合运用渗流力学、岩石力学、热力学理论 ,建立了一个全新的油藏渗流的流 固 热耦合模型。该模型假设岩石骨架是可变形的 ,油藏内热量按热力学定律自由传递 ,孔隙... 基于对油藏中三大物理场 (流体力场、固体力场及温度场 )的系统分析 ,综合运用渗流力学、岩石力学、热力学理论 ,建立了一个全新的油藏渗流的流 固 热耦合模型。该模型假设岩石骨架是可变形的 ,油藏内热量按热力学定律自由传递 ,孔隙流体压力和热应力会导致岩石骨架的变形 ;反之 ,岩石骨架的变形又会导致储渗特性和孔隙流体压力的改变 ,还会导致温度场的改变。建立了安全耦合的流体渗流方程、岩石变形方程和温度场方程 ,三者之间互含耦合项 ,互不独立 ,只能联立求解。给出了模型的数值求解思路。该文所建立的模型实现了油藏中渗流、变形、变温三者间真正意义上的耦合 ,较之已有的油藏渗流模型更能反映油藏的实际 ,是对油藏传统渗流理论和流固耦合力学理论的发展 ,能广泛运用于石油工程许多领域 ,该模型同时也为编制流 固 展开更多

关键词 油藏 弹性介质 温度场 渗流 流-固-热耦合 数学模型

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多孔介质流-固耦合渗流数学模型研究 被引量：12

17

作者 李培超 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第16期2842-2842,共1页

有效应力是多孔介质力学中一个十分重要的基础概念之一,很多多孔介质力学问题的分析都建立在有效应力的概念之上,因此,如何正确地确定有效应力则是多孔介质有关力学理论成败的关键。 Terzaghi因其在土力学和地基处理工程领域中的卓越工... 有效应力是多孔介质力学中一个十分重要的基础概念之一,很多多孔介质力学问题的分析都建立在有效应力的概念之上,因此,如何正确地确定有效应力则是多孔介质有关力学理论成败的关键。 Terzaghi因其在土力学和地基处理工程领域中的卓越工作被称作土力学之父。他的重要贡献之一就是第一个提出了有效应力的计算公式,或者说建立了多孔介质有效应力原理。然而该有效应力原理在实际应用过程中出现了一些偏差,其原因可能在于该原理是在研究土力学时提出的,它可能仅适用于大孔隙、固体颗粒以点接触方式存在的土壤;而对于低孔隙度的土壤或致密岩石,颗粒之间的接触面积通常不能忽略时,仍需要在细观上考虑其结构性因素。 论文第1章在建立多孔介质的有效应力原理时提出,必须考虑其细观结构,并解析推导出了基于多孔介质之上的饱和多孔介质有效应力原理。该原理包含了孔隙度f 这一表征多孔介质结构特性的重要参数;并体现了孔隙流体与固体骨架对总应力的分担作用,分担比例为 f∶(1-f )。 第2章讲述的是该有效应力原理的一些工程应用研究,通过该研究取得如下成果:(1) 建立了上覆岩层压力、孔隙流体压力、基岩应力之间的解析关系式;(2) 推导出饱和土体孔隙度与孔隙水压之间的非线性关系式,该关系式与多孔介质的初始状态及? 展开更多

关键词 多孔介质 流-固耦合渗流 数学模型 土力学 渗流场 应力场

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煤层气热-流-固耦合渗流的数学模型 被引量：12

18

作者 刘建军 《武汉工业学院学报》 CAS 2002年第2期91-94,共4页

在煤层气的开采过程中 ,煤体变形与流体流动是相互耦合作用的。由于甲烷气的解吸热效应 ,煤层气的渗流又是一个非等温过程。因此对渗流场、变形场及温度场耦合作用下煤层气的渗流规律进行研究具有重要的意义。本文综合利用流体力学、岩... 在煤层气的开采过程中 ,煤体变形与流体流动是相互耦合作用的。由于甲烷气的解吸热效应 ,煤层气的渗流又是一个非等温过程。因此对渗流场、变形场及温度场耦合作用下煤层气的渗流规律进行研究具有重要的意义。本文综合利用流体力学、岩石力学和传热学理论 ,给出了考虑温度场、流体渗流场和变形场作用下的水 -煤层气两相流体渗流理论 ,并给出其耦合求解的方法 ,通过数值模拟的方法 。 展开更多

关键词 煤层气 热-流-固耦合渗流 数学模型 应力场 渗流场 温度效应 煤炭开采

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渗流作用下陷落柱体围岩温度场分布模型的研究与应用 被引量：1

19

作者 苗博 杨俊 +1 位作者 王飞 许进鹏 《矿业安全与环保》 北大核心 2017年第1期36-39,共4页

陷落柱突水时,导致围岩温度升高,根据围岩温度场分布对矿井突水预测具有一定可行性。采用有限元软件COMSOL求解温度—渗流场耦合模型,得到7222工作面陷落柱突水后围岩温度场的分布情况,模拟结果与监测结果基本一致,说明通过监测含水构... 陷落柱突水时,导致围岩温度升高,根据围岩温度场分布对矿井突水预测具有一定可行性。采用有限元软件COMSOL求解温度—渗流场耦合模型,得到7222工作面陷落柱突水后围岩温度场的分布情况,模拟结果与监测结果基本一致,说明通过监测含水构造的温度场分布情况来预测矿井突水的可能性。模拟结果表明,距离高温水流位置越近,则受到热交换平衡区的影响时间就越长,温度场的变化越显著。 展开更多

关键词 温度-渗流场 耦合模型 围岩温度场 突水 预测

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多年冻土路基水-热-力耦合理论模型及数值模拟 被引量：40

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作者 毛雪松 李宁 +1 位作者 王秉纲 胡长顺 《长安大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期16-19,62,共5页

在建立多年冻土地区路基非稳态温度场控制方程、水分迁移的有限元控制方程和路基变形场及应力场计算模型的基础上,提出水热力耦合模型。以青藏公路唐南段K3393+950的冻土路基为计算对象,得出了1月份路基温度场、水分场及应力场(变形场)... 在建立多年冻土地区路基非稳态温度场控制方程、水分迁移的有限元控制方程和路基变形场及应力场计算模型的基础上,提出水热力耦合模型。以青藏公路唐南段K3393+950的冻土路基为计算对象,得出了1月份路基温度场、水分场及应力场(变形场)的分布规律:路基温度场内部存在着未冻土核;水分场在温度梯度的作用下有向冻结冰锋线迁移的趋势;在负温条件下,土体的体积含冰量超过临界值时,将产生冻胀现象。研究结果表明,多年冻土地区路基的温度场、水分场及应力场一直处于动态变化中,路基的热状况、水分状况与变化规律及由此引起的应力重分布是引起道路冻害的主要因素。 展开更多

关键词 道路工程 多年冻土路基 温度场 水分场 应力场 水-热-力耦合模型

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