夹层空间分布对多孔介质力学行为影响研究

作     者：刘明鑫 杨永飞 孙海 张磊 钟俊杰 张凯 姚军 

作者机构：中国石油大学(华东)石油工程学院 

出 版 物：《计算力学学报》 (Chinese Journal of Computational Mechanics)

年 卷 期：2025年

核心收录：

学科分类：080704[工学-流体机械及工程] 080103[工学-流体力学] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家重点研发计划资助项目(2022YFE0203400) 国家自然科学基金项目(No.U23A20595,52034010,52288101) 山东省自然科学基金重大基础研究项目(ZR2024ZD17) 青岛市自然科学基金原创探索项目(23-2-1-230-zyyd-jch) 

主　　题：夹层 倾角和厚度 DEM 力学行为 接触模式 

摘      要：在多孔介质形成过程中，颗粒的沉积和破碎等因素会导致不同结构的夹层，这些夹层显著影响多孔介质的力学行为。通过采用离散元方法，系统研究了夹层倾角和厚度对多孔介质力学行为的影响。结果表明，含夹层多孔介质的应力强度介于两种均质多孔介质之间，并随夹层倾角和厚度的变化而变化。粒间平均配位数在加载初期受夹层厚度影响显著，加载后期趋于稳定。配位数的变化影响了强弱力链的分布，夹层的倾角和厚度则决定了力链的应力传递大小和方向。此外，接触单元法向力和法向接触力随夹层倾角的增加而发生偏转，表现出显著的各向异性。本研究加深了对地层中含夹层多孔介质复杂力学行为的理解，为地质工程的优化和实际应用提供了有价值的参考。