含天然氣水合物沉積物損傷統(tǒng)計本構(gòu)模型

【摘要】：水合物含量、有效圍壓是影響含天然氣水合物沉積物力學性質(zhì)的主要因素,在忽略其他次要因素(包括水合物種類、試樣顆粒大小、試驗條件等)的情況下,水合物含量和有效圍壓是決定試樣彈性模量的兩個關(guān)鍵參數(shù)。在分析等效彈性模量與水合物含量相互關(guān)系的基礎(chǔ)上,考慮有效圍壓的影響,建立了彈性模量與有效圍壓的冪函數(shù)關(guān)系;同時采用Drucker-Prager破壞準則來表示含天然氣水合物沉積物微元強度,并假設(shè)其微元強度服從Weibull分布,從而建立了含天然氣水合物沉積物的損傷統(tǒng)計本構(gòu)模型,與不同有效圍壓下的試驗結(jié)果及已有研究成果相比較,表明了所建模型能夠很好地模擬三軸剪切條件下含水合物沉積物試樣的應力-應變關(guān)系特性。此研究成果可對含天然氣水合物沉積物工程性狀的數(shù)值模擬提供參考。 【作者單位】： 中國科學院武漢巖土力學研究所巖土力學與工程國家重點實驗室;
【關(guān)鍵詞】： 含天然氣水合物沉積物 有效圍壓 Drucker-Prager破壞準則 統(tǒng)計損傷理論
【基金】：國家自然科學青年基金(No.41102199) 國家自然科學基金重點項目(No.51239010) 中國科學院知識創(chuàng)新工程重要方向項目(No.KZCX2-YW-JS108)資助
【分類號】：TU411
【正文快照】： 1引言目前,對含天然氣水合物沉積物力學性質(zhì)的研究主要集中于三軸剪切試驗,國外較早開展這類試驗研究[1-3],近年來國內(nèi)也取得不少進展[4-6]。隨著試驗儀器技術(shù)的不斷發(fā)展,對水合物力學性質(zhì)的認識也更加深刻,對含天然氣水合物沉積物的本構(gòu)行為模擬研究也逐漸開展。Sultan等[7]

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