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基于颗粒破碎耗能的堆石料流变模型
1
作者 陈子玉 李国英 +1 位作者 米占宽 魏匡民 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1155-1165,共11页
由于堆石料流变的复杂性,现有的经验流变模型主要是根据流变试验结果,考虑围压和剪应力或其耦合效应的影响所建立,存在一定的随意性且存在参数多和物理意义不明确等问题。开展了红石岩堰塞料三轴压缩试验和流变变形试验,分析了流变过程... 由于堆石料流变的复杂性,现有的经验流变模型主要是根据流变试验结果,考虑围压和剪应力或其耦合效应的影响所建立,存在一定的随意性且存在参数多和物理意义不明确等问题。开展了红石岩堰塞料三轴压缩试验和流变变形试验,分析了流变过程中应变能与围压和应力水平的相关关系,得到了流变应变能的表达式;基于考虑颗粒破碎耗能的ROWE剪胀方程和流变过程中切线体积比保持不变的推论,推导得到了最终体积流变和剪切流变的表达式,所建立的模型可反映堆石料流变变形的机理。花岗岩堆石料、砂岩堆石料和砂砾料等其它堆石料的分析结果表明,提出的流变变形计算模型具有普适性。 展开更多
关键词 堆石料 颗粒破碎 流变模型 破碎耗能 剪胀方程
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流变模型对剪切稀化流体弹流油膜厚度影响的研究 被引量：9
2
作者 刘剑平 张新义 +1 位作者 贾庆轩 于春战 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第20期2415-2418,共4页
基于Carreau流变模型和Ree-Eyring流变模型,对剪切稀化流体线接触弹流润滑进行了完全数值分析,得到了同一种润滑油在不同流变模型下的弹流油膜厚度。将理论分析得到的油膜厚度、经典弹流膜厚公式计算的油膜厚度以及实测的油膜厚度进行... 基于Carreau流变模型和Ree-Eyring流变模型,对剪切稀化流体线接触弹流润滑进行了完全数值分析,得到了同一种润滑油在不同流变模型下的弹流油膜厚度。将理论分析得到的油膜厚度、经典弹流膜厚公式计算的油膜厚度以及实测的油膜厚度进行了对比,结果表明:基于Carreau流变模型的理论分析结果更能反映剪切稀化流体的实际弹流油膜厚度;在相同工况下,基于Ree-Eyring流变模型的理论分析结果低估了剪切稀化流体的油膜厚度,经典弹流膜厚公式过高地估计了剪切稀化流体的油膜厚度。研究结果表明:幂函数形式的流变模型更能反映剪切稀化流体的流变特性。 展开更多
关键词 Carreau流变模型 Ree—Eyring流变模型 剪切稀化流体 弹流油膜厚度
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硬岩的复合黏弹塑性流变模型 被引量：15
3
作者 熊良宵 杨林德 张尧 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期1540-1548,共9页
基于应变软化模型得到塑性元件,将该塑性元件与六元件黏弹性流变模型组合得到适合于硬岩的复合黏弹塑性流变模型。采用FLAC3D所提供的二次开发接口程序,开发复合黏弹塑性流变模型的数值程序,对锦屏二级水电站的绿片岩单轴压缩蠕变试验... 基于应变软化模型得到塑性元件,将该塑性元件与六元件黏弹性流变模型组合得到适合于硬岩的复合黏弹塑性流变模型。采用FLAC3D所提供的二次开发接口程序,开发复合黏弹塑性流变模型的数值程序,对锦屏二级水电站的绿片岩单轴压缩蠕变试验曲线进行拟合,采用拟合得到的参数进行计算以验证接口程序的正确性,并对锦屏二级水电站辅助交通洞进行工程流变计算分析。研究结果表明:复合黏弹塑性流变模型具有程序可置入性,采用该模型进行计算时,计算值与理论值完全一致,从而验证了接口程序的正确性;辅助交通洞开挖后,围岩体的最大变形出现在边墙位置,随着时间的增加,边墙位置处围岩体内的位移和最大主应力呈增加的趋势。 展开更多
关键词 六元件黏弹性流变模型 复合黏弹塑性流变模型 FLAC3D 绿片岩 单轴压缩蠕变试验
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多孔介质的流变模型研究 被引量：38
4
作者 李传亮 杜志敏 +2 位作者 孔祥言 徐献芝 李培超 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第2期230-234,共5页
多孔介质在应力作用下具有弹性变形和黏性变形两种完全不同的变形机制.多孔介质的弹性变形是由介质的本体有效应力所致,而黏性变形则是由介质的结构有效应力所致.多孔介质的总变形为弹性变形和黏性变形的叠加.计算多孔介质总应变量的流... 多孔介质在应力作用下具有弹性变形和黏性变形两种完全不同的变形机制.多孔介质的弹性变形是由介质的本体有效应力所致,而黏性变形则是由介质的结构有效应力所致.多孔介质的总变形为弹性变形和黏性变形的叠加.计算多孔介质总应变量的流变模型必须同时采用本体有效应力和结构有效应力(双重有效应力),而传统的流变模型仅采用Terzaghi有效应力是不妥当的,它无法正确描述多孔介质的应变行为.采用了双重有效应力之后的流变模型,通过调节介质物性参数,可以拟合介质的实际应变行为,并且把多孔介质与普通固体联系了起来. 展开更多
关键词 多孔介质 有效应力 应变 黏弹性 流变模型
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基于分数阶微积分的Kelvin-Voigt流变模型 被引量：27
5
作者 郭佳奇 乔春生 +1 位作者 徐冲 黄山秀 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期1-6,共6页
为研究岩土材料的应力、应变和时间的关系,基于分数阶微积分理论,定义含分数阶导数的力学元件(FC元件),推导FC元件的蠕变柔量和松弛模量。与牛顿体元件相比,FC元件能更好地反映流变问题的非线性渐变过程。借鉴经典元件组合模型的建模思... 为研究岩土材料的应力、应变和时间的关系,基于分数阶微积分理论,定义含分数阶导数的力学元件(FC元件),推导FC元件的蠕变柔量和松弛模量。与牛顿体元件相比,FC元件能更好地反映流变问题的非线性渐变过程。借鉴经典元件组合模型的建模思路,用FC元件取代整数阶微积分Kelvin-Voigt流变模型中的牛顿体元件,形成基于分数阶微积分的Kelvin-Voigt流变模型。应用离散化求Laplace逆变换的方法以及H-Fox函数,得出分数阶微积分Kelvin-Voigt流变模型的本构方程、蠕变方程、松弛方程、蠕变柔量及松弛模量的解析表达式。采用整数阶微积分Kelvin-Voigt流变模型、整数阶5参数开尔文流变模型和分数阶微积分Kelvin-Voigt流变模型对试验数据拟合的结果表明,分数阶微积分Kelvin-Voigt流变模型不但拟合精度高,能够克服整数阶微积分Kelvin-Voigt流变模型在蠕变初期及蠕变曲线拐点附近与试验数据不能很好吻合的弊端,而且能够在保证拟合精度的条件下,减少本构模型中的参数。 展开更多
关键词 岩土 流变性 蠕变 分数阶微积分 力学元件 流变模型
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基于FLAC^(3D)岩石黏弹塑性流变模型的二次开发研究 被引量：44
6
作者 褚卫江 徐卫亚 +1 位作者 杨圣奇 周维垣 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期2005-2010,共6页
由于岩土介质的复杂多样性,通用分析软件所提供的岩石流变本构模型往往不能满足工程实际数值分析的需要。依据FLAC3D(Version2.1)所提供的二次开发程序接口,结合西原黏弹塑性流变模型分析了二次开发程序运行的基本原理,给出了西原流变... 由于岩土介质的复杂多样性,通用分析软件所提供的岩石流变本构模型往往不能满足工程实际数值分析的需要。依据FLAC3D(Version2.1)所提供的二次开发程序接口,结合西原黏弹塑性流变模型分析了二次开发程序运行的基本原理,给出了西原流变模型具体实施的程序框图和代码编写中应该注意的几个关键技术。通过一个简单的算例验证了程序编制的正确性与可靠性。由于采用了面向对象的程序技术,FLAC3D二次开发接口更加简单实用,提供的研究思路可为其他流变本构模型的二次开发提供参考。 展开更多
关键词 岩石力学 黏弹塑性流变模型 拉格朗日元法 二次开发 面向对象技术
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基于西原模型的非线性黏弹塑性流变模型 被引量：30
7
作者 李良权 徐卫亚 王伟 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第5期671-680,共10页
在西原模型的基础上,引入能反映加速蠕变起始点的非线性黏塑性元件和瞬时塑性变形的塑性元件,建立了一个能完整反映蠕变全过程的非线性黏弹塑性流变模型.在其一维流变模型结构的基础上建立三维的流变模型,推导三维流变方程,接着探讨了... 在西原模型的基础上,引入能反映加速蠕变起始点的非线性黏塑性元件和瞬时塑性变形的塑性元件,建立了一个能完整反映蠕变全过程的非线性黏弹塑性流变模型.在其一维流变模型结构的基础上建立三维的流变模型,推导三维流变方程,接着探讨了在三轴压缩试验中确定三维蠕变参数的方法,并对参数进行了敏感性分析.用三轴压缩试验结果验证模型的有效性,结果表明模型能很好地模拟蠕变的三阶段,并且在多级偏应力水平下可以采用同一组蠕变参数. 展开更多
关键词 岩石流变力学 黏弹塑性 流变模型 瞬时塑性应变 蠕变试验
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软土流变特性试验及流变模型 被引量：95
8
作者 詹美礼 钱家欢 陈绪禄 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第3期54-62,共9页
本文通过对上海软粘土流变特性的试验研究,在总结前人工作的基础上提出了一个带双屈服面的流变模型。该模型能反映土体的弹性、粘弹性、粘塑性性质,亦能体现土体的剪胀、剪缩特性,具有较为广阔的适用范围。
关键词 软土 流变模型 试验
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滨海软土非线性流变模型及其工程应用研究 被引量：35
9
作者 王元战 王婷婷 王军 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期2679-2685,共7页
基于室内一维固结蠕变试验,研究了天津滨海淤泥质软黏土的蠕变变形规律,建立了反映滨海软黏土的非线性流变本构模型,确定了模型中的各个参数。通过此本构模型推导出天津软黏土的沉降计算公式,利用该公式对天津滨海地区北塘水库大坝软土... 基于室内一维固结蠕变试验,研究了天津滨海淤泥质软黏土的蠕变变形规律,建立了反映滨海软黏土的非线性流变本构模型,确定了模型中的各个参数。通过此本构模型推导出天津软黏土的沉降计算公式,利用该公式对天津滨海地区北塘水库大坝软土堤基进行了沉降计算和分析,计算值与实测值比较吻合,证明了流变模型的合理性,同时也说明在软土地基沉降计算中,考虑非线性流变性状的影响是必要的。并对天津滨海新区软土长期蠕变沉降作出预测。 展开更多
关键词 滨海软土 流变模型 黏弹塑性 蠕变 沉降
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确定软土流变模型参数的回归反演法 被引量：19
10
作者 许宏发 钱七虎 +1 位作者 吴华杰 陈伟 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期365-367,共3页
关键词 岩土工程 软土 流变模型 回归反演法 抗压强度 抗拉强度
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软土各向异性三屈服面流变模型 被引量：22
11
作者 袁静 龚晓南 +1 位作者 刘兴旺 益德清 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期88-94,共7页
为了模拟软土在隧道、基坑开挖等工程中所表现出的三维各向异性和时间相关特性,在前人研究的基础上,结合室内试验成果,创建了软土各向异性三屈服面流变模型,详细介绍了新模型的本构方程、硬化规律和流变特征。同时应用实例对新模型的弹... 为了模拟软土在隧道、基坑开挖等工程中所表现出的三维各向异性和时间相关特性,在前人研究的基础上,结合室内试验成果,创建了软土各向异性三屈服面流变模型,详细介绍了新模型的本构方程、硬化规律和流变特征。同时应用实例对新模型的弹塑性和流变特性进行了验证,其计算值和实测值吻合。 展开更多
关键词 软土 异性三屈服面流变模型 隧道 基坑开挖 固结屈服面 弹塑性
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软土的一维次固结双曲线流变模型研究 被引量：30
12
作者 余湘娟 殷宗泽 高磊 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期320-324,共5页
软土的次固结对于软土的变形量非常重要。在软土次固结计算中,通常以次固结系数作为计算参数,但该系数不能反映荷载变化的影响,而且只适用于正常固结土。由于工程中所遇到的大都为超固结土,对超固结土的次固结计算还缺少合理的方法。通... 软土的次固结对于软土的变形量非常重要。在软土次固结计算中,通常以次固结系数作为计算参数,但该系数不能反映荷载变化的影响,而且只适用于正常固结土。由于工程中所遇到的大都为超固结土,对超固结土的次固结计算还缺少合理的方法。通过室内试验开展了软土次固结沉降相关研究,进行了多组原状软土试样的分级加载次固结试验,试验结果表明,对于软土次固结计算,建议从次固结应变与时间关系的角度,采用双曲线形式进行拟合,并分别对正常固结和超固结状态的次固结应变参数进行分析,建立了一维次固结的经验模型公式,提出了一种考虑压力对次压缩影响的次固结沉降计算方法,并将该方法应用于现场工程项目,验证了该方法可以适用于正常固结土和超固结土,使得软土次固结沉降量的计算能够更好地反映实际工程问题。 展开更多
关键词 软黏土 次固结应变 压力 正常固结 超固结 流变模型
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湖相软土流变模型识别及其工程应用分析 被引量：9
13
作者 邵勇 阎长虹 +2 位作者 许宝田 徐杨 吴焕然 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期2383-2387,2394,共6页
对苏州湖相软土进行了三轴流变试验,根据试验结果拟采用S-6、K-B、K-S 3个流变模型来描述土体的流变特征,在模型参数反演中发现,S-6模型对加载初期变形的拟合精度不够,K-B模型对加载中期变形的拟合精度不够,而K-S模型能够很好地描述苏... 对苏州湖相软土进行了三轴流变试验,根据试验结果拟采用S-6、K-B、K-S 3个流变模型来描述土体的流变特征,在模型参数反演中发现,S-6模型对加载初期变形的拟合精度不够,K-B模型对加载中期变形的拟合精度不够,而K-S模型能够很好地描述苏州湖相软土的流变特征。在模型的实际应用中引入应力比的概念,发现应力比与模型参数成指数关系,以此可以根据不同的工程应力条件来选择模型参数,最后,将该模型用于实际工程的沉降计算,通过与实测数据的对比显示模型的拟合精度较高,可以用于指导该地区的工程建设。 展开更多
关键词 湖相软土 三轴流变 K-S流变模型 应力比 地基沉降
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一种软岩流变模型 被引量：18
14
作者 陈沅江 潘长良 +1 位作者 曹平 王文星 《中南工业大学学报》 CSCD 北大核心 2003年第1期16-20,共5页
为了描述工程软岩的复杂流变特性,提出了2种非线性元件——蠕变体(CYJ体)和裂隙塑性体(L体).并将它们和描述衰减蠕变特性的开尔文体(K体)、描述瞬弹性的虎克体(H体)及圣文南体(S体)相结合,得到了一种新的复合流变力学模型,并推导了其流... 为了描述工程软岩的复杂流变特性,提出了2种非线性元件——蠕变体(CYJ体)和裂隙塑性体(L体).并将它们和描述衰减蠕变特性的开尔文体(K体)、描述瞬弹性的虎克体(H体)及圣文南体(S体)相结合,得到了一种新的复合流变力学模型,并推导了其流变本构方程;讨论了该复合模型在恒应力条件下的蠕变特性及恒加载速率下的流变效应.研究结果表明:该模型不但能描述软岩在低应力时的弹性和粘弹性(稳定蠕变),而且能描述软岩在较高应力时的弹性、塑性、粘弹性和粘塑性(不稳定蠕变). 展开更多
关键词 软岩 流变模型 蠕变 复合流变力学模型 弹性 粘弹性 力学特性
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一种新的岩石非线性黏弹塑性流变模型 被引量：28
15
作者 宋勇军 雷胜友 韩铁林 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期2076-2080,共5页
借鉴经典元件组合模型的建模思路,将含分数阶微积分的软体元件与弹簧元件串联,结合一个幂函数黏塑性体,提出一种新的四元件非线性黏弹塑性流变模型,并给出该模型的本构方程和蠕变方程,得到在不同应力条件下的蠕变曲线。可以发现,岩石稳... 借鉴经典元件组合模型的建模思路,将含分数阶微积分的软体元件与弹簧元件串联,结合一个幂函数黏塑性体,提出一种新的四元件非线性黏弹塑性流变模型,并给出该模型的本构方程和蠕变方程,得到在不同应力条件下的蠕变曲线。可以发现,岩石稳定蠕变阶段的非线性渐变过程和加速蠕变阶段蠕变速率的快慢程度可通过调整蠕变参数进行有效地模拟。在较低应力水平时,模型能够有效地刻画岩石的初始蠕变和稳定蠕变;当应力水平超过岩石的长期强度时,能够反映加速蠕变特性。利用该模型对试验数据拟合的结果表明,含有软体元件和幂函数黏塑性体的非线性流变模型能够有效地描述岩石的蠕变特性,减少组合模型中的元件个数和参数数量。 展开更多
关键词 分数阶微积分 软体元件 非线性流变模型 加速蠕变
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包体流变模型体应变场时空演变的理论分析 被引量：20
16
作者 宋治平 尹祥础 梅世蓉 《地震学报》 CSCD 北大核心 2000年第5期491-500,共10页
基于包体流变模型的理论解 ,计算了三维粘弹性介质中球形硬包体与软包体在地面引起的体应变 .结果表明 ,球形硬包体的地面体应变随时间的变化曲线表现出特征不同的 3个阶段 (α,β,γ) .它与大量地形变资料出现的α,β,γ阶段相似 ;而... 基于包体流变模型的理论解 ,计算了三维粘弹性介质中球形硬包体与软包体在地面引起的体应变 .结果表明 ,球形硬包体的地面体应变随时间的变化曲线表现出特征不同的 3个阶段 (α,β,γ) .它与大量地形变资料出现的α,β,γ阶段相似 ;而球形软包体却没有此特征 .其中 ,α阶段的前兆在近源区和远源区都向外扩展 ;β阶段的前兆在近源区和远源区都处于极值状态 ;γ阶段前兆在远源区表现为向近源区收缩 ,而在近源区表现为向外扩展 .这些结果对地震前兆的时空演化过程阶段性的解释具有一定的启示 . 展开更多
关键词 地震前兆 包体流变模型 体应变场 时空演变
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一种岩石非线性流变模型 被引量：17
17
作者 杨圣奇 倪红梅 于世海 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期388-392,共5页
岩石是一种复杂的工程介质,具有明显的非均质性、不连续性及各向异性等特点,其宏观流变表现为非线性流变变形.通过岩石非线性流变变形是时间的Weibull分布函数的假定,提出了一个新的非线性流变元件(NRC模型);通过NRC模型与西原模型的串... 岩石是一种复杂的工程介质,具有明显的非均质性、不连续性及各向异性等特点,其宏观流变表现为非线性流变变形.通过岩石非线性流变变形是时间的Weibull分布函数的假定,提出了一个新的非线性流变元件(NRC模型);通过NRC模型与西原模型的串联,建立了能够描述加速流变特性的岩石非线性流变模型(NRM);利用盐岩单轴压缩流变试验曲线对建立的岩石非线性流变模型进行辨识,获得了岩石非线性流变参数.岩石非线性流变模型与试验结果的比较,显示了所建非线性流变模型的正确性与合理性. 展开更多
关键词 岩石力学 非线性流变元件(NRC模型) 非线性流变模型(NRM)
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考虑节理影响的岩体非线性流变模型 被引量：6
18
作者 曹平 黄磊 +2 位作者 陈瑜 周科平 邓红卫 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期401-406,共6页
为研究节理岩体蠕变全过程,引入非线性黏性元件和节理裂隙塑性体,并将其与传统的伯格斯模型串联,得到一种新的复合流变模型。推导该模型一维和三维蠕变本构方程,并运用该复合模型及传统伯格斯模型分别对岩石试样蠕变实验全过程曲线进行... 为研究节理岩体蠕变全过程,引入非线性黏性元件和节理裂隙塑性体,并将其与传统的伯格斯模型串联,得到一种新的复合流变模型。推导该模型一维和三维蠕变本构方程,并运用该复合模型及传统伯格斯模型分别对岩石试样蠕变实验全过程曲线进行辨识,得到模型的各项蠕变参数。研究结果表明:复合流变模型对试验数据的拟合结果明显优于传统伯格斯模型的拟合结果。该模型不仅能充分反映岩石试样的初期蠕变和稳定蠕变过程,而且能很好地描述加速蠕变过程,同时又能体现节理裂隙对蠕变的影响。 展开更多
关键词 岩石力学 复合流变模型 加速蠕变 节理裂隙 蠕变参数
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采用分数阶导数描述胶凝原油的流变模型 被引量：10
19
作者 王志方 张国忠 刘刚 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期114-118,共5页
提出了采用分数阶导数的新流变模型理论来描述胶凝原油蠕变特性和动态粘弹特性的方法。由Maxwell体和分数阶导数的类Kelvin体组合建立了类Burgers体流变模型,并推导得到了分数阶导数类Burgers体的蠕变柔量表达式。试验验证了该模型能精... 提出了采用分数阶导数的新流变模型理论来描述胶凝原油蠕变特性和动态粘弹特性的方法。由Maxwell体和分数阶导数的类Kelvin体组合建立了类Burgers体流变模型,并推导得到了分数阶导数类Burgers体的蠕变柔量表达式。试验验证了该模型能精确描述胶凝原油的蠕变过程,而经典的标准粘弹性固体模型和粘弹性流体模型都不能很好地拟合蠕变试验曲线。试验还验证了分数阶导数的类Kelvin体和类标准线性体都能精确描述胶凝原油的动态粘弹性能,而经典的标准粘弹性固体模型同样也不能很好地拟合动态粘弹试验曲线。 展开更多
关键词 分数阶导数 胶凝原油 粘弹性 流变模型 蠕变模型
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一种新的岩石黏弹塑性流变模型 被引量：8
20
作者 蒋海飞 胡斌 +1 位作者 刘强 王新刚 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2014年第7期44-48,共5页
根据岩石流变力学特性,提出了一个能描述岩石加速流变阶段的黏塑性流变模型。然后,将这个岩石黏塑性流变模型与5元件黏弹性剪切流变模型串联起来,构成了一种新的岩石黏弹塑性流变模型。利用花岗岩剪切流变试验曲线对该岩石黏弹塑性流变... 根据岩石流变力学特性,提出了一个能描述岩石加速流变阶段的黏塑性流变模型。然后,将这个岩石黏塑性流变模型与5元件黏弹性剪切流变模型串联起来,构成了一种新的岩石黏弹塑性流变模型。利用花岗岩剪切流变试验曲线对该岩石黏弹塑性流变模型进行辨识,获得了模型的流变参数。将岩石黏弹塑性流变模型拟合结果与剪切流变试验结果进行比较,结果表明岩石黏弹塑性流变模型能够较好地描述岩石的加速流变特性。 展开更多
关键词 岩石力学 加速流变阶段 非线性 串联 黏弹塑性流变模型
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