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滨海软土黏滞系数非线性特性及其表达

长江科学院院报 2020年第2期37卷 119-125页

作者：刘素梅胡慧莹李春光王力武汉大学土木建筑工程学院武汉430072 中国科学院武汉岩土力学研究所武汉430071

通过对滨海软土三轴蠕变相关试验数据进行分析,发现黏滞系数不仅与时间有关,还与土所受到的偏压和围压有关。应变率与时间的关系呈现了非常明显的双对数线性关系,因此,黏滞系数是关于时间的幂函数;黏滞系数线性地依赖于偏压的变化,而与... 详细信息

通过对滨海软土三轴蠕变相关试验数据进行分析,发现黏滞系数不仅与时间有关,还与土所受到的偏压和围压有关。应变率与时间的关系呈现了非常明显的双对数线性关系,因此,黏滞系数是关于时间的幂函数;黏滞系数线性地依赖于偏压的变化,而与围压呈指数关系。最后建立了黏滞系数与时间、偏应力、围压之间的非线性关系表达式,并探讨了其相关参数的意义及取值范围。建立的黏滞系数表达式适用于描述非线性特征明显、应力水平较高的软土黏滞系数随时间、应力的变化规律,可推广到滨海软土直剪蠕变试验中。研究成果可为建立变黏滞系数的滨海软土及其他地区软土的非线性流变模型奠定基础。

关键词：滨海软土黏滞系数三轴蠕变直剪蠕变非线性流变模型

基于学生创新能力培养的大学物理实验探索--以落球法测量液体黏滞系数为例

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科技视界 2022年第29期 154-156页

作者：经凯胜裴魏魏韩海生佳木斯大学理学院黑龙江佳木斯154007

基于实现培养大学生创新能力的目标,本课题结合大学物理实验课程实践性的特点,激发大学生创新思维,通过学生对“落球法测量液体黏滞系数”实验进行改进,实现提高实验精确度,进而培养了学生的创新实践能力。

关键词：大学物理实验黏滞系数 Tracker

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基于格子玻尔兹曼方法的附壁型空化泡演化模拟

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水利水电科技进展 2024年第4期44卷 7-13页

作者：袁浩詹蝶宋翔孙倩重庆交通大学西南水利水运工程科学研究院重庆400074 重庆交通大学河海学院重庆400074

依托热流耦合格子玻尔兹曼方法,探究了壁面润湿性与液相黏滞系数对附壁型空化泡演化的影响,并基于双粒子分布函数的热流耦合伪势LBM空化模型对接触点开展了受力分析。结果表明:对于润湿性壁面,演化过程中动态接触角持续大于平衡态接触角... 详细信息

依托热流耦合格子玻尔兹曼方法,探究了壁面润湿性与液相黏滞系数对附壁型空化泡演化的影响,并基于双粒子分布函数的热流耦合伪势LBM空化模型对接触点开展了受力分析。结果表明:对于润湿性壁面,演化过程中动态接触角持续大于平衡态接触角,导致其产生的非平衡杨氏力在空化泡生长期间产生迟滞效应,而在溃灭期间则加速了接触点的坍缩;对于非润湿性界面,非平衡杨氏力引发的迟滞效应在溃灭初期减缓了空化泡接触点的坍缩,而在最终溃灭阶段由于界面的剧烈形变,非平衡杨氏力加速了接触点坍缩;溃灭时刻微射流体积与平衡态接触角的余弦函数之间存在指数关系;黏滞系数增大会减小微射流体积,同时延长空化泡演化时间。

关键词：附壁型空化泡接触点动力机制壁面润湿性黏滞系数格子玻尔兹曼方法

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岩石三维非线性黏弹塑性损伤蠕变模型研究

河北工程大学学报（自然科学版） 2024年第2期41卷 36-42页

作者：虎积元盛冬发陈泰聪李子恒俞红全西南林业大学土木工程学院云南昆明650224

为了准确描述岩石蠕变曲线的各阶段特征,将Kelvin模型中黏壶元件的黏滞系数定义为与时间相关的函数,并根据蠕变损伤理论构建了一个考虑蠕变参数随时间劣化的损伤黏弹塑性体,进而将弹性体、非线性Kelvin体、黏性体和损伤黏弹塑性体进行串... 详细信息

为了准确描述岩石蠕变曲线的各阶段特征,将Kelvin模型中黏壶元件的黏滞系数定义为与时间相关的函数,并根据蠕变损伤理论构建了一个考虑蠕变参数随时间劣化的损伤黏弹塑性体,进而将弹性体、非线性Kelvin体、黏性体和损伤黏弹塑性体进行串联,提出了可以描述岩石蠕变全过程的非线性黏弹塑性损伤蠕变模型,并合理推导了该模型在恒应力情况下的一维和三维蠕变方程。最后,根据相关蠕变试验数据进行参数识别来验证损伤蠕变模型的有效性,对比分析理论模型和试验数据的相关性,结果表明该模型能很好地描述岩石蠕变全过程,且相关系数均在0.92以上。

关键词：岩石蠕变损伤非线性黏滞系数黏弹塑性

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大地测量约束下的阿尔泰山岩石圈流变结构

地球物理学报 2007年第6期50卷 1713-1718页

作者：谭凯李杰王琪中国地震局地球物理研究所北京100081 中国地震局地震研究所地壳运动与地球观测实验室武汉430074 中国地质大学(武汉) 空间科技研究中心新疆维吾尔自治区地震局

本文根据大地测量数据得到过去50年左右阿尔泰山富蕴区域形变场，破裂带中段的相对位移最大，平均速率达6mm／a，总体上表现为沿断裂的走滑运动特征．该形变场可以用1931年富蕴8级地震的震后黏弹性松弛模型进行模拟，反演得到下地壳黏... 详细信息

本文根据大地测量数据得到过去50年左右阿尔泰山富蕴区域形变场，破裂带中段的相对位移最大，平均速率达6mm／a，总体上表现为沿断裂的走滑运动特征．该形变场可以用1931年富蕴8级地震的震后黏弹性松弛模型进行模拟，反演得到下地壳黏滞系数为1．6×10^19～7．9×10^19Pa·s，上地幔黏滞系数为1．6×10^18～6．3×10^19Pa·s，与华北、Nevada等地区利用震后变形资料推算的黏度基本一致．根据该地区最佳黏弹性分层模型，最近五十年由于岩石圈下部应力松弛引起的地震破裂带两侧最大水平速率约为4mm／a．我们的研究表明：大陆7～8级大震在几十年后仍可能有可观的地表变形，GPS监测得到的现今变形场可能包含震后变形成分．

关键词：震后形变黏滞系数阿尔泰山

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泥质砂岩蠕变特性与锚固控制效应试验研究

岩土力学 2012年第1期33卷 65-72,77页

作者：韩立军王延宁蒋斌松张后全宗义江中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室江苏徐州221008 中交天津港湾工程研究院港口岩土工程技术交通行业重点实验室天津300222

通过泥质砂岩单轴压缩蠕变试验,揭示岩石蠕变变形与破坏的特点,反映了不同应力路径下的岩石蠕变速率与发展过程,建立了泥质砂岩的非线性蠕变模型,并通过对试件施加侧向刚性约束和锚固约束,以反映地下工程围岩在平面应变状态和支护状态... 详细信息

通过泥质砂岩单轴压缩蠕变试验,揭示岩石蠕变变形与破坏的特点,反映了不同应力路径下的岩石蠕变速率与发展过程,建立了泥质砂岩的非线性蠕变模型,并通过对试件施加侧向刚性约束和锚固约束,以反映地下工程围岩在平面应变状态和支护状态下的蠕变特性。研究结果表明,锚固约束可以显著提高岩石发生稳定蠕变的应力阀值,减缓蠕变速率。根据改进的蠕变方程进行试验数据的拟合,确定了改进的西原模型蠕变方程中的各物理量。与单轴蠕变试验结果对比表明,该模型的计算结果与试验数据吻合较好,说明改进的西原模型可较好地反映岩石加锚后的蠕变特征。研究结果对深部地下工程围岩的变形与稳定控制研究具有重要的指导意义。

关键词：蠕变锚固弹性模量黏滞系数西原模型应力阀值

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新拌固化淤泥的流动性和黏滞性试验研究

岩土工程学报 2022年第2期44卷 235-244页

作者：黄英豪戴济群徐锴水文水资源与水利工程科学国家重点实验室江苏南京210024 南京水利科学研究院岩土工程研究所江苏南京210024

固化方法是当前处理大规模疏浚淤泥的重要方法,固化淤泥的流动性直接关系到能否进行大规模流动化浇筑施工,分别采用截锥圆模和旋转黏度计研究了两种淤泥和新搅拌固化淤泥的流动性和黏滞性。初始含水率对淤泥的流动性影响显著,并存在临... 详细信息

固化方法是当前处理大规模疏浚淤泥的重要方法,固化淤泥的流动性直接关系到能否进行大规模流动化浇筑施工,分别采用截锥圆模和旋转黏度计研究了两种淤泥和新搅拌固化淤泥的流动性和黏滞性。初始含水率对淤泥的流动性影响显著,并存在临界含水率w’≈2.0w_(L),高于此含水率时,流动性快速增大。淤泥固化后,流动性降低,水泥添加量越高,新拌固化淤泥流动性越小,且主要发生在水泥添加量ac≤50 kg/m^(3)。初始含水率对新拌固化淤泥流动性的影响也存在临界含水率w’_(s),w’_(s)和水泥添加量有关,当a_(c)=50 kg/m^(3),w’_(s)≈2.8w_(L),此时新拌固化淤泥的流动性约为未固化淤泥的2/3。黏滞性试验表明:含水率w>12.0w_(L),淤泥为牛顿流体;2.0w_(L)≤w≤12w_(L),为宾汉姆流体;w2.8w_(L)时,新拌固化淤泥为宾汉姆流体;当w黏滞系数μ和动切力τ_(0)都大于原泥的,且都随初始含水率增大而减小。水泥添加量对对黏滞系数的影响主要发生在ac≤50 kg/m^(3)。当淤泥或者固化淤泥满足宾汉姆流体方程时,根据浅水方程推导了屈服应力和流动度之间的关系。

关键词：流动性新拌固化淤泥临界含水率黏滞性黏滞系数动切力宾汉姆流体

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MPS水流数学模型在冲击压力计算中的应用

天津大学学报 2006年第9期39卷 1031-1036页

作者：李绍武熊赞武霄天津大学建筑工程学院天津300072

通过引入SPH(smoothed particle hydrodynamics)方法中的样条函数作为核子函数,并进一步修正扩散模型及梯度模型的计算公式,对已有MPS(moving particle semi-implicit)水流数学模型进行了改进．将该模型应用于垂向二维水柱倒塌过程计算... 详细信息

通过引入SPH(smoothed particle hydrodynamics)方法中的样条函数作为核子函数,并进一步修正扩散模型及梯度模型的计算公式,对已有MPS(moving particle semi-implicit)水流数学模型进行了改进．将该模型应用于垂向二维水柱倒塌过程计算,结合直立挡板的冲击压力过程实测结果,探讨了水流黏滞系数和摩阻项对直立挡板压力过程计算结果的影响,发现黏滞系数影响峰型的尖锐度,摩阻项影响压力过程的相位；通过适当选取黏滞系数和摩阻系数,获得了与实测结果一致的压力数值计算结果。

关键词： MPS方法水柱倒塌核子函数冲击压力黏滞系数摩阻项

蠕变岩层地层刚度和松弛时间对套管外挤力的影响

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石油学报 2015年第10期36卷 1299-1304页

作者：翟晓鹏楼一珊曹砚峰文敏长江大学油气资源与勘探技术教育部重点实验室湖北武汉434023 长江大学石油工程学院湖北武汉434023 中海油研究总院北京100027

蠕变岩层套管外挤力计算要考虑蠕变松弛时间和固井水泥环性能的共同作用,目前的计算模型没有同时考虑两者的影响,使得计算结果偏差较大。在考虑水泥环作用条件下,建立了蠕变地层下套管外挤力黏弹性模型,利用该模型研究了松弛时间、地层... 详细信息

蠕变岩层套管外挤力计算要考虑蠕变松弛时间和固井水泥环性能的共同作用,目前的计算模型没有同时考虑两者的影响,使得计算结果偏差较大。在考虑水泥环作用条件下,建立了蠕变地层下套管外挤力黏弹性模型,利用该模型研究了松弛时间、地层刚度和水泥环性能对套管外挤力的影响。研究结果显示,不考虑水泥环作用,蠕变岩层套管外挤力与无蠕变作用的套管外挤力最终值相同,考虑水泥环作用时,蠕变岩层套管外挤力取决于水泥环性能;与以往蠕变岩层套管外挤力主要受地应力与蠕变率影响的认识有所不同,影响蠕变岩层套管外挤力的主要因素还包括地层刚度和松弛时间,它们影响套管外挤力大小和峰值、稳定值变化趋势;考虑内压和水泥环作用时,所得到的蠕变岩层套管外挤力远大于SY/T5724-2008套管设计标准计算得到蠕变岩层套管外挤力,该标准中蠕变岩层套管外挤力计算方法仍然值得商榷。利用所建模型和实验结果,分别对伊拉克Missan油田和中原文中油田蠕变盐膏层段套管外挤力进行比较分析,在相同地应力和蠕变松弛时间作用下,地层刚度不同,套管外挤力相差很大,所得结论与现场情况相吻合。

关键词：蠕变地层刚度松弛时间黏滞系数套管外挤力