含天然气水合物沉积物损伤统计本构模型

【摘要】：水合物含量、有效围压是影响含天然气水合物沉积物力学性质的主要因素,在忽略其他次要因素(包括水合物种类、试样颗粒大小、试验条件等)的情况下,水合物含量和有效围压是决定试样弹性模量的两个关键参数。在分析等效弹性模量与水合物含量相互关系的基础上,考虑有效围压的影响,建立了弹性模量与有效围压的幂函数关系;同时采用Drucker-Prager破坏准则来表示含天然气水合物沉积物微元强度,并假设其微元强度服从Weibull分布,从而建立了含天然气水合物沉积物的损伤统计本构模型,与不同有效围压下的试验结果及已有研究成果相比较,表明了所建模型能够很好地模拟三轴剪切条件下含水合物沉积物试样的应力-应变关系特性。此研究成果可对含天然气水合物沉积物工程性状的数值模拟提供参考。 【作者单位】： 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室;
【关键词】： 含天然气水合物沉积物 有效围压 Drucker-Prager破坏准则 统计损伤理论
【基金】：国家自然科学青年基金(No.41102199) 国家自然科学基金重点项目(No.51239010) 中国科学院知识创新工程重要方向项目(No.KZCX2-YW-JS108)资助
【分类号】：TU411
【正文快照】： 1引言目前,对含天然气水合物沉积物力学性质的研究主要集中于三轴剪切试验,国外较早开展这类试验研究[1-3],近年来国内也取得不少进展[4-6]。随着试验仪器技术的不断发展,对水合物力学性质的认识也更加深刻,对含天然气水合物沉积物的本构行为模拟研究也逐渐开展。Sultan等[7]

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