盐岩的分数阶非线性蠕变本构模型

›› 2014, Vol. 35 ›› Issue (S2): 162-167.

盐岩的分数阶非线性蠕变本构模型

吴斐¹，刘建锋^{1, 2}，武志德³，边宇²，周志威²

1.四川大学能源工程安全与灾害力学教育部重点实验室，成都 610065； 2. 四川大学水利水电学院，成都 610065；3. 中国石油勘探开发研究院廊坊分院，河北廊坊 065007

收稿日期:2014-03-20 出版日期:2014-10-31 发布日期:2014-11-12
通讯作者: 刘建锋，男，1979年生，博士、副教授，主要从事岩土工程方面的研究工作。E-mail: liujf@scu.edu.cn E-mail:wufei3616@163.com
作者简介:吴斐，男，1989年生，博士研究生，主要从事岩石力学与工程方面的研究工作。
基金资助:
国家自然科学基金（No. 51120145001，No. 51374148，No. 51104101)；中央高校基本科研业务费（No. 2014SCU04A07）。

Fractional nonlinear creep constitutive model of salt rock

WU Fei¹, LIU Jian-feng^1,2, WU Zhi-de³, BIAN Yu², ZHOU Zhi-wei²

1. Key Laboratory of Energy Engineering Safety and Disaster Mechanics of Ministry of Education, Sichuan University, Chengdu 610065, China; 2. College of Water Resources and Hydropower, Sichuan University, Chengdu 610065, China; 3. Langfang Branch, China Research Institute of Petroleum Exploration and Development, Langfang, Hebei 065007, China

Received:2014-03-20 Online:2014-10-31 Published:2014-11-12

摘要/Abstract

摘要： 在非牛顿流体黏滞阻尼元件的基础上提出了分数阶非线性黏壶元件。基于分数阶导数的定义，得到了该元件的理论表达式，其表达式与Abel黏壶的表达式相一致，进一步比较发现该元件能反映蠕变曲线的非线性加速特征。通过引入该元件建立了新的非线性蠕变本构模型。基于蠕变试验数据，对该模型进行了拟合分析。结果表明，非线性蠕变本构模型与试验数据吻合的较好，并且能很好地反映全过程蠕变曲线的特征，尤其是非线性加速蠕变阶段。

关键词: 岩石, 非线性, 分数阶导数, Abel黏壶, 蠕变模型, 加速蠕变

Abstract: On the basis of a non-Newton fluid viscous damping element, fractional nonlinear dashpot element has been presented. Based on the definition of fractional derivatives, a theoretical expression for the element has been obtained. Its expression is consistent with that of the Abel dashpot. Through further comparison, it is found that the element can reflect the nonlinear acceleration characteristic of the creep curve. By introducing the element, new nonlinear creep constitutive model has been established. Based on the data from the creep experiments, fitting analysis has been conducted about the model. The results show that the nonlinear creep constitutive model agrees well with the data from the experiments and can clearly reflect the characteristics of the creep curves of the whole process, especially the nonlinear acceleration creep stage.

Key words: rock, nonlinearity, fractional derivative, Abel dashpot, creep model, accelerating creep

中图分类号:

TU 452

吴斐，刘建锋，武志德，边宇，周志威,. 盐岩的分数阶非线性蠕变本构模型[J]. , 2014, 35(S2): 162-167.

WU Fei , LIU Jian-feng , WU Zhi-de , BIAN Yu , ZHOU Zhi-wei，. Fractional nonlinear creep constitutive model of salt rock[J]. , 2014, 35(S2): 162-167.

参考文献

相关文章 15

[1]	张峰瑞, 姜谙男, 杨秀荣, 申发义. 冻融循环下花岗岩剪切蠕变试验与模型研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 509-519.
[2]	柯锦福, 王水林, 郑宏, 杨永涛, . 基于修正对称和反对称分解的三维数值流形元法应用推广[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 695-706.
[3]	张艳博, 孙林, 姚旭龙, 梁鹏, 田宝柱, 刘祥鑫, . 花岗岩破裂过程声发射关键信号时频特征试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 157-165.
[4]	于丽, 吕城, 段儒禹, 王明年, . 考虑孔隙水压力及非线性Mohr-Coulomb破坏准则下浅埋土质隧道三维塌落机制的上限分析[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 194-204.
[5]	张国凯, 李海波, 王明洋, 李晓锋, . 基于声学测试和摄像技术的单裂隙岩石裂纹扩展特征研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 63-72.
[6]	赵国彦, 李振阳, 吴浩, 王恩杰, 刘雷磊. 含非贯通裂隙砂岩的动力破坏特性研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 73-81.
[7]	何鹏飞, 马巍, 穆彦虎, 黄永庭, 董建华, . 黄土−砂浆块界面剪切特性试验及本构模型研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 82-90.
[8]	宋勇军, 杨慧敏, 张磊涛, 任建喜. 冻结红砂岩单轴损伤破坏CT实时试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 152-160.
[9]	刘希灵, 刘周, 李夕兵, 韩梦思. 单轴压缩与劈裂荷载下灰岩声发射b值特性研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 267-274.
[10]	许婧璟, 唐旭海, 刘泉声, 冯禹菲. 基于能量跟踪法研究岩石破碎对滚石运动轨迹的影响[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 541-548.
[11]	李晶晶, 孔令伟, . 膨胀土卸荷蠕变特性及其非线性蠕变模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3465-3475.
[12]	陈炳瑞, 吴昊, 池秀文, 刘辉, 伍梦蝶, 晏俊伟, . 基于STA/LTA岩石破裂微震信号实时识别算法及工程应用[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3689-3696.
[13]	大久保诚介, 汤杨, 许江, 彭守建, 陈灿灿, 严召松, . 3D-DIC系统在岩石力学试验中的应用[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3263-3273.
[14]	宋义敏, 邓琳琳, 吕祥锋, 许海亮, 赵泽鑫, . 岩石摩擦滑动变形演化及声发射特征研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 2899-2906.
[15]	田乙, 吴文兵, 蒋国盛, 梅国雄, 徐宝军, . 连续排水边界下分数阶黏弹性饱和土体一维固结分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3054-3061.

Metrics

Viewed

Full text

Abstract

Cited

Shared

Discussed