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用Drucker-Prager塑性理论模拟地质材料和多孔介质中裂纹扩展的多相场模型。(英语) Zbl 1453.86008号
摘要:提出了弹塑性和各向异性脆性裂纹扩展的多相场方法,并将其应用于裂纹扩展的计算研究。采用压敏Drucker-Prager塑性模型对摩擦材料、颗粒材料、多孔材料等弹塑性材料的塑性变形进行了数值模拟。该塑性模型与满足扩散固-固界面机械跳跃条件的多相场模型相结合。通过与尖界面有限元解的比较,验证了具有相位内应力和应变场的塑性模型的有效性。该模型能够模拟由纯弹性和非弹性相组成的非均匀多相体系中裂纹的形成。通过单相和两相材料的拉伸试验,研究了不同材料参数对裂纹扩展的影响。为了验证该模型的适用性,对含脆性和弹塑性成分的多相区裂纹扩展进行了研究。
理学硕士:
86-08年 地球物理问题的计算方法
86A60型 地质问题
65米60 偏微分方程初值和初边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法
74R10型 脆性断裂
软件:
海普拉斯
PDF格式 BibTeX公司 XML 引用
全文: 内政部
参考文献:
[1] 陈,中国;陈,CS;吴建华,各向异性岩石裂纹环盘的断裂韧度分析,岩石力学。Rock Eng.,41,4539-562(2008年)
[2] 奥尔森,杰伊;东南部劳巴赫;Lander,RH,《致密气砂岩天然裂缝特征:力学与成岩作用的整合》,AAPG Bull.,93,11,1535-1549(2009)
[3] 《脆性微构造:原理与实践》,J。结构。《地质学》,7,3-4,437-457(1985年)
[4] 波拉德,DD;艾丁,A.,《在过去一个世纪里理解接合的进展》,Geol。Soc。是。公牛,10081181-1204年(1988年)
[5] 安德斯,MH;东南部劳巴赫;《微裂缝:综述》,J。结构。Geol.,69,377-394(2014年)
[6] 肖尔茨,施,脆性岩石破裂过程的实验研究,J。地球物理学。第73、4、1447-1454页(1968年)
[7] 亨利,日本;帕克特,J。;谭克孜,JP,方解石岩石中裂纹扩展的实验研究,国际期刊。岩石机械。最小Sci。Geomech公司。文章摘要,14,2,85-91(1977)
[8] 拉布兹,JF;沙阿,SP;陶丁,中国,花岗岩裂纹扩展的实验分析,国际期刊。岩石机械。最小Sci。Geomech公司。摘要,22,2,85-98(1985)
[9] 博贝,A。;张国华,等,岩石类材料在单轴和双轴压缩下的断裂合并,国际期刊。岩石机械。Min.Sci.,35,7863-888(1998年)
[10] RHC,Wong;周,KT;唐,加利福尼亚州;林平,等,含三个缺陷类岩石材料裂纹合并分析第一部分:实验方法,国际期刊。岩石机械。《医学杂志》,38,7909-924(2001)
[11] 萨贡,M。;Bobet,A.,单轴压缩岩石模型材料中多个缺陷的合并,国际期刊。岩石机械。《科学杂志》,39,229-241(2002)
[12] 拉布兹,JF;Biolzi,L.,岩石实验:关于强度和稳定性问题的评论,国际期刊。岩石机械。《科学杂志》,44,4525-537(2007)
[13] 海瑞,H。;沙里亚尔,K。;马尔吉,MF;Moarefvand,P.,预裂类岩石圆盘中裂纹扩展和合并的实验和数值研究,国际期刊。岩石机械。《最小科学》,67,20-28(2014)
[14] 毕尼亚夫斯基,ZT,岩石脆性断裂机理:第一部分——断裂过程理论,国际期刊。岩石机械。最小Sci。Geomech公司。文章摘要,4,4,395-406(1967年)
[15] 帕特森女士;王天福,实验岩石变形-脆性场(2005),柏林:斯普林格科学商业媒体,柏林
[16] 埃文斯,B。;弗雷德里希,JT;王铁夫,岩石脆韧转变:实验与理论进展。岩石、地球物理中的脆韧性转变。莫诺格。第56页,第1-20页(1990年)
[17] Wong,TF;Baud,P.,《多孔岩石中的脆韧性转变:综述》,J。结构。Geol.,44,25-53(2012年)
[18] 太沙基,K.,理论土力学(1951),伦敦:查普曼和霍尔,伦敦
[19] 德鲁克特区;《土力学与塑性分析或极限设计》,Q。申请。数学,10,2157-165(1952)·Zbl 0047.43202
[20] 兹雷德一世。;Kaliske,M.,微平面Drucker-Prager塑性的隐式梯度公式,国际期刊。《塑料》,83252-272(2016年)
[21] 兹雷德一世。;Kaliske,M.,混凝土梯度增强塑性损伤微平面模型,计算机。《机械》,第62、5、1239-1257页(2018年)·Zbl 1462.74145号
[22] 格里菲斯,AA;《固体中的破裂和流动现象》,Phil。翻译。R。Soc。隆德。A、 221582-593,163-198(1921年)
[23] Irwin,G.R.:穿过板的裂纹末端附近的应力和应变分析。J。申请。机械(1957年)
[24] 张,X。;Jeffrey,RG,超压流体和流体驱动裂缝在形成裂缝网络中的作用,J。地球化学。《探索》,144194-207(2014)
[25] 吴,K。;吴志刚,多重断裂模拟的三维位移不连续性简化方法。《分形》,193、2191-204(2015年)
[26] 麦克卢尔,MW;巴巴扎德,M。;小泽一郎。;Huang,J.,三维离散裂缝网络中水力压裂的全耦合流体力学模拟,SPE J.,21,4,1-302(2016)
[27] 哈,码;博巴鲁,F.,用周向动力学研究动态裂纹扩展和裂纹分支,国际期刊。压裂,162,1-2,229-244(2010年)·Zbl 1425.74416号
[28] 欧池,H。;卡蒂亚,A。;约克,J。;福斯特,JT;Sharma,MM,流体驱动裂纹的完全耦合多孔流和地质力学模型:周动力学方法,计算机。《机械》,55,3561-576(2015年)·Zbl 1311.74043
[29] 处女座。;安倍,S。;胡雷,金立中,岩脉中的伸展断裂扩展:用离散元方法模拟裂缝封闭过程的洞察,J。地球物理学。固体地球研究,118105236-5251(2013)
[30] 处女座。;安倍,S。;岩脉相互作用的研究,JL方法。地球物理学。固体地球研究,121,3,1730-1738(2016)
[31] 薯条,TP;扩展/广义有限元方法:方法及其应用概述,国际期刊。数字。方法工程,84,3253-304(2010)·Zbl 1202.74169
[32] 王,X。;施,F。;刘,C。;卢,D。;刘,H。;吴浩,等,含摩擦和胶结天然裂缝地层中裂缝网络扩展有限元模拟,J。纳特。气体科学。英国,50309-324(2018年)
[33] Mohammadnejad,M.,Liu,H.,Chan,A.,Dehkhoda,S.,Fukuda,D.:岩石地质系统计算断裂力学研究进展综述。工程1-24(2018)
[34] 华盛顿州博廷格;沃伦,JA;贝克曼,C。;Karma,A.,凝固相场模拟,人工神经网络。版次。马特。第32、116、194页(2002年)
[35] 陈立强,微结构演化的相场模型,人工神经网络。版次。马特。第32、113-140号决议(2002年)
[36] 莫兰斯,N。;布兰潘,B。;Wollants,P.,微观结构演化的相场模拟简介,Calphad,32,2,268-294(2008)
[37] 秦,卢比;巴底西亚,香港,相场法,材料。科学。技术,267803-811(2010)
[38] 内斯特勒,B。;周祖瑞,A.,多组分系统的相场建模,电流。奥平。固态材料。《科学》第15、3、93-105页(2011年)
[39] 霍泽,J。;凯尔纳,M。;斯坦梅茨,P。;Nestler,B.,相场法在多组分系统中微观结构凝固中的应用,J。印度科学研究院,96,3,235-256(2016)
[40] 佐治亚州法兰克福;Marigo,JJ,重新审视脆性断裂作为能量最小化问题,J。机械。物理。固体,46,81319-1342(1998)·Zbl 0966.74060
[41] 布尔丁,B。;佐治亚州法兰克福;Marigo,JJ,断裂的变分方法,J。埃拉斯特,91,1-3,5-148(2008年)·Zbl 1176.74018号
[42] 米厄,C。;霍菲克,M。;Welschinger,F.,速率无关裂纹扩展的相场模型:基于算子分裂的鲁棒算法实现,Compute。方法应用。机械。英国,19945-482765-2778(2010)·Zbl 1231.74022
[43] 米厄,C。;威尔申格,F。;Hofacker,M.,断裂的热力学一致相场模型:变分原理和多场有限元实现,国际期刊。数字。方法工程,83,10,1273-1311(2010)·Zbl 1202.74014号
[44] 波登,乔丹州;Verhoosel,简历;斯科特,马萨诸塞州;休斯,TJ;兰迪斯,CM,动态脆性断裂的相场描述,计算机。方法应用。机械。工程学,21777-95(2012)·Zbl 1253.74089号
[45] 赫希,C。;Weinberg,K.,断裂有限变形相场方法的热力学一致性算法,国际期刊。数字。方法工程,99,12,906-924(2014)·Zbl 1352.74021
[46] 安巴提,M。;杰拉西莫夫,T。;De Lorenzis,L.,韧性断裂的相场模拟,计算机。《机械》,55,5,1017-1040(2015年)·Zbl 1329.74018号
[47] 安巴提,M。;杰拉西莫夫,T。;De Lorenzis,L.,脆性断裂相场模型和新的快速混合公式的综述,计算机。《机械》,55,2383-405(2015年)·Zbl 1398.74270
[48] 库恩,C。;诺尔,T。;Müller,R.,韧性断裂相场模拟,GAMM-Mittelungen,39,1,35-54(2016)·1397407.7磅
[49] 米厄,C。;阿尔达克希尔,F。;Teichtmeister,S.,有限应变下延性断裂的相场模拟:微观形态正则化梯度扩展理论的稳健变分数值实现。数字。方法工程,111,9816-863(2017)
[50] 周杰伦。;孙伟,地质材料耦合相场与塑性模拟:从脆性断裂到塑性流动,计算机。方法应用。机械。工程学,330,1-32(2018年)·Zbl 1439.74184
[51] Kienle,D.,Aldakheel,F.,Keip,M.A.:摩擦材料延性破坏的有限应变相场方法。国际固体结构杂志(2019年)
[52] 斯帕切克,R。;Müller Gugenberger,C。;布伦纳E。;Nestler,B.,断裂和应力诱导相变的相场模拟,物理。版次。E、 756066111(2007年)
[53] 内斯特勒,B。;施耐德,D。;斯科夫,E。;黄,Y。;Selzer,M.,细观长度尺度上的裂纹扩展建模,GAMM-Mittelungen,39,1,78-91(2016)·Zbl 1397.74173
[54] 阿布杜拉希,A。;Arias,I.,铁电多晶体中沿晶和穿晶裂纹扩展的数值模拟,国际期刊。《分形》,174,1,3-15(2012年)
[55] 施耐德,D。;斯科夫,E。;黄,Y。;塞尔泽,M。;Nestler,B.,多相系统中裂纹扩展的相场模型,计算机。方法应用。机械。工程学,312186-195(2016)·Zbl 1439.74371
[56] 李,B。;佩科,C。;米兰,D。;阿里亚斯,I。;阿罗约,M.,《具有强各向异性表面能的脆性材料断裂的相场模拟与模拟》,国际期刊。数字。方法工程,102,3-4,711-727(2015)·Zbl 1352.74290
[57] Teichtmeister,S。;基恩,D。;阿尔达克希尔,F。;马凯普,各向异性脆性固体断裂的相场模拟,国际期刊。《非线性机械》,97,1-21(2017)
[58] 阮,TT;再滨,J。;伊冯,J。;白埃托,MC,多晶材料各向异性裂纹扩展的多相场模拟,计算机。《机械》,第60、289-314页(2017年)·Zbl 1386.74128号
[59] 克莱顿,法学博士;克纳普,J.,各向异性多晶体定向断裂的相场模拟,计算机。马特。《科学》,98,158-169(2015年)
[60] 米凯利奇,A。;惠勒,MF;Wick,T.,多孔弹性介质中流体驱动裂缝的相场模拟,计算机。Geosci.,19,6,1171-1195(2015年)·Zbl 1390.86010号
[61] 威尔逊,佐治亚州;兰迪斯,CM,水力裂缝相场模拟,J。机械。物理。固体,96264-290(2016)
[62] 海德,Y。;马克特,B.,饱和多孔介质中水力裂缝的相场模拟方法,机械。《社区居民》,第80、38-46页(2017年)
[63] Chukwudozie,C.,Bourdin,B.,Yoshioka,K.:多孔介质中水力压裂的变分相场模型。计算机。方法应用。机械。工程(2019年)·兹布1440.74121
[64] Pham,KH;拉维·钱达尔,K。;Landis,CM,断裂相场模型的实验验证,国际期刊。《分形》,205,1,83-101(2017年)
〔65〕 泰纳,E。;李,T。;布尔丁,B。;马里戈,JJ;脆性裂纹成核的变分理论模型。机械。物理。固体,110,80-99(2018年)
[66] 吴,JY;阮,VP,脆性断裂的长尺度不敏感相场损伤模型,J。机械。物理。固体,119,20-42(2018年)
[67] 普拉贾帕蒂,N。;赫尔曼,C。;斯帕斯,M。;施耐德,D。;塞尔泽,M。;Nestler,B.,石英砂岩中脆性各向异性断裂扩展:相场模拟的见解,计算机。Geosci.,241361-1376(2020年)·Zbl 1439.76159
[68] Herrmann,C.,Schneider,D.,Schoof,E.,Schwab,F.,Nestler,B.:灰铸铁微观结构中脆性和延性裂纹扩展模拟的多相场模型,提交(2020年)
〔69〕 Herrmann,C.,Schoof,E.,Schneider,D.,Schwab,F.,Reiter,A.,Selzer,M.,Nestler,B.:根据机械跳跃条件的小应变弹塑性多相场模型。计算机。机械。2018年1月14日·Zbl 06989145
[70] 施耐德,D。;图金,O。;乔杜里,A。;塞尔泽,M。;Böhlke,T。;Nestler,B.,基于机械跳跃条件的相场弹性模型,计算。机械,55,5887-901(2015)·Zbl 1329.74027号
[71] 施耐德,D。;施瓦布,F。;斯科夫,E。;赖特,A。;赫尔曼,C。;塞尔泽,M。;Böhlke,T。;Nestler,B.,相场法中的应力计算:有限变形模型,计算机。机械,60,2203-217(2017)·Zbl 1386.74111号
[72] 施耐德,D。;斯科夫,E。;图金,O。;赖特,A。;赫尔曼,C。;施瓦布,F。;塞尔泽,M。;Nestler,B.,考虑结构力和机械跳跃条件的小应变多相场模型,计算。机械,61,3,277-295(2018年)·Zbl 1461.74007号
[73] 德索扎·内托,EA;佩里克,D。;欧文博士,《塑性计算方法:理论与应用》(2011),纽约:威利,纽约
[74] Schneider,D.:Phasenfeldmodellierung mechanisch getriebener Grenzflächenbewegungen in mehrphasigen Systemen(2016年)
[75] 卡恩,JW;Allen,SM,Fe-Al合金畴生长动力学中畴壁运动的微观理论及其实验验证,Le Journal de Physique Colloques,38,C7,C7-51(1977)
[76] 库恩,C。;Müller,R.,裂缝的连续相场模型,工程压裂。机械,77,18,3625-3634(2010)
[77] 《连续介质的力学与热力学》(1997),柏林:斯普林格,柏林·Zbl 0870.73004号
[78] 西莫,JC;休斯,TJ,计算无弹性(1998),柏林:斯普林格,柏林
[79] Hötzer,J。;赖特,A。;希尔,H。;斯坦梅茨,P。;塞尔泽,M。;Nestler,B.,并行多物理相场框架Pace3D,J。计算机。科学,26,1-12(2018年)
[80] Eiken,J.:有限相场法——一种用于微观结构模拟的数值扩散界面方法,具有最小的离散误差。In:MRS在线会议图书馆档案,第1369页(2011年)
[81] Yaşar,E.:各向异性岩石的破坏和破坏理论。土耳其第17届国际矿业大会暨展览会,第417-424页(2001)
[82] 田纳西砂岩和卡拉拉大理岩断裂韧性的双扭试验方法,国际期刊。岩石机械。最小Sci。Geomech公司。文章摘要,16,1,49-53(1979)
[83] Nara,Y.,Yoneda,T.,Kaneko,K.:湿度对砂岩断裂韧性和缓慢裂纹扩展的影响。In:岩土工程在困难的地面条件下,软岩和岩溶,第313页(2009年)
[84] 老王;哈根,P。;李,YC;张,CG;刘,XL;邹泽生,不同含水率砂岩变形强度特性试验研究,J。工程科学。技术。第10、4、199-203版(2017年)
[85] Senseny,P.E.,Pfeifle,T.W.:砂岩和页岩的断裂韧性。美国第25届岩石力学研讨会。美国岩石力学协会(1984)
[86] 海利格,P。;莱德贝特,H。;Kim,S.,天然石英的弹性常数,J。声学。Soc。上午,1142644-650(2003)
[87] Kuna,M.,Numerische Beanspruchungs analysis von Rissen,Vieweg+Teubner,1408-410(2008年)
[88] 安基特,K。;乌赖,JL;Nestler,B.,双轴裂纹封闭矿脉的微观结构演化:相场研究,J。地球物理学。固体地球研究,120,5,3096-3118(2015)
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