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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
流固耦合作用下裂隙砂岩蠕变损伤特征及颗粒流模型研究
  • 作者

    闫寿庆王国徽赵宇聂长波杨逾

  • 单位

    扎赉诺尔煤业有限责任公司辽宁工程技术大学

  • 摘要
    自然界中的裂隙岩体常与裂隙水形成耦合作用,对岩体工程的长期稳定性产生严重影响。为分析富水环境下裂隙砂岩的蠕变损伤特征,对预制裂隙砂岩开展流固耦合蠕变试验,并基于颗粒流基本原理构建PSC-CFD流固耦合蠕变模型。利用PSC-CFD模型开展流固耦合数值模拟,进一步分析了裂隙岩体流固耦合作用下裂纹的扩展规律,提出蠕变损伤的定量评价方法。研究结果表明,随着渗透水压的增加,裂隙岩体的蠕变特征越来越明显,随着裂隙倾角的增加,裂隙岩体损伤破坏特征出现先增后减的趋势;PSC-CFD模型对衰减速率β1、β2为及拉伸强度σa尤为敏感,平行黏结断裂时间主要受三者控制;岩体损伤变量随渗透压力的增加而逐渐减小,随裂隙倾角的增加出现先增后减的趋势,当裂隙倾角为30°左右时达到最小值。研究成果可为岩体工程大变形机理分析及长期稳定性控制提供一定的理论依据及参考。
  • 关键词

    岩体力学性质试验裂隙岩体流固耦合蠕变损伤变量颗粒流

  • 基金项目(Foundation)
    国家重点研发计划资助项目(2018YFC0604705);国家自然科学基金资助项目(51774167);辽宁省重点实验室资助项目(LJZS002);
  • 文章目录


    0 引言
    1 流固耦合蠕变试验
    1.1 试验方案
    1.2 实验结果
    2 流固耦合颗粒流蠕变模型
    2.1 颗粒单元构成
    2.2 PSC-CFD计算方法
    2.3 PSC-CFD模型参数分析及验证
    3 裂隙岩体损伤参数研究
    4 结论
  • 引用格式
    [1]闫寿庆,王国徽,赵宇,等.流固耦合作用下裂隙砂岩蠕变损伤特征及颗粒流模型研究[J].中国煤炭地质,2024,36(11):51-58.
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