Drucker-Prager系列屈服准则在稳定分析中的应用研究 被引量：27

1

作者 王先军 陈明祥 +2 位作者 常晓林 周伟 袁子厚 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期3733-3738,共6页

Drucker-Prager(下简称D-P)系列屈服准则作为Mohr-Coulomb(下简称M-C)准则的修正模型在岩土工程中得到了广泛的使用。然而采用不同的D-P系列屈服准则可能会得到差距较大的结果,因此,选用合适的D-P系列屈服准则十分重要。在研究了D-P系... Drucker-Prager(下简称D-P)系列屈服准则作为Mohr-Coulomb(下简称M-C)准则的修正模型在岩土工程中得到了广泛的使用。然而采用不同的D-P系列屈服准则可能会得到差距较大的结果,因此,选用合适的D-P系列屈服准则十分重要。在研究了D-P系列屈服准则与M-C准则之间的对应关系之后,指出D-P系列屈服准则对应的Lode角取值较为有限,难以反映出材料在丰富受力状态下的M-C准则屈服强度,将其取值范围扩大至-30°～30°,并以某边坡和向家坝泄12坝段抗滑稳定分析为例,对如何选用合适的D-P系列屈服准则这一问题进行了研究,提出了具体的选择方法。研究结果表明,只要选用的D-P系列屈服准则对应的Lode角能反映影响边坡和坝基稳定的关键部位的受力状态,就能够得到较好的结果,将D-P系列屈服准则对应的Lode角取值范围扩大至-30°～30°也是必要的。 展开更多

关键词 drucker-prager系列屈服准则 MOHR-COULOMB Lode角 稳定分析

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基于Drucker-Prager屈服准则的圆形巷道围岩弹塑性分析 被引量：57

2

作者 张小波 赵光明 孟祥瑞 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第A01期30-37,共8页

考虑不同程度的中间主应力对屈服的影响,以Drucker-Prager屈服准则作为巷道围岩的塑性条件,推算出巷道围岩弹塑性区应力、塑性区半径和位移的解析解。研究表明,中间主应力对塑性区半径和位移的大小以及围岩应力的分布均有重要影响,并且... 考虑不同程度的中间主应力对屈服的影响,以Drucker-Prager屈服准则作为巷道围岩的塑性条件,推算出巷道围岩弹塑性区应力、塑性区半径和位移的解析解。研究表明,中间主应力对塑性区半径和位移的大小以及围岩应力的分布均有重要影响,并且验证了中间主应力效应的区间性。用单因素分析法,分别考虑不同内聚力、内摩擦角、原岩应力和支护阻力情况下,塑性区半径和位移的Drucker-Prager准则解、Mohr-Coulomb准则解和统一强度准则解的变化规律并对其进行比较,分析表明:相同条件下,塑性区半径及位移的Drucker-Prager准则解比Mohr-Coulomb准则解和统一强度准则解大,并且在较高内聚力、较低内摩擦角或较低原岩应力情况下Drucker-Prager准则解接近于Mohr-Coulomb准则解。采用Flac3D进行数值模拟,模拟结果与理论分析结果较为吻合。因此,适当的应用Drucker-Prager屈服准则将更能保证工程实践的安全性,更具实践价值。 展开更多

关键词 drucker-prager屈服准则 巷道围岩 弹塑性分析 中间主应力

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Drucker-Prager准则参数有效性及第二主应力对强度的影响分析 被引量：10

3

作者 张信贵 许胜才 +2 位作者 严利娥 孔祥刚 易念平 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期810-816,898,共7页

由于非粘性土在现实中不能承受拉应力的作用,在使用D-P准则描述岩土材料时,其强度参数的范围受到了限制。通过坐标变换,对粘性土与非粘性土建立了统一的D-P准则表达式;在π平面上从几何关系角度对D-P准则的参数有效性进行了分析,结果表... 由于非粘性土在现实中不能承受拉应力的作用,在使用D-P准则描述岩土材料时,其强度参数的范围受到了限制。通过坐标变换,对粘性土与非粘性土建立了统一的D-P准则表达式;在π平面上从几何关系角度对D-P准则的参数有效性进行了分析,结果表明D-P准则参数α的有效范围为0≤α≤3/6;并进一步求出了D-P系列屈服准则的有效φ值范围。分析了第二主应力对D-P系列屈服准则强度的影响,建立了/b oφφ-b关系曲线,结果表明:相对于M-C准则,D-P1准则高估了材料的强度,而D-P3准则低估了材料的强度,D-P2准则的强度特性介于D-P1和D-P3之间;在oφ小于10o时,D-P4、D-P5和D-P6准则都与M-C准则有较好的近似;而当oφ大于10o时,这三个准则在靠近三轴拉伸区强度得到增长的同时,总是伴随着在三轴压缩区的弱化;D-P5准则在参数α的有效范围内,进行复杂三维应力状态的数值模拟时可以得到与M-C准则相近的结果;由于其在数学处理上的方便,D-P5准则具有广阔的应用前景。 展开更多

关键词 drucker-prager准则 MOHR-COULOMB准则 参数有效性 第二主应力 强度

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基于系列Drucker-Prager破坏准则评述土坡的稳定性 被引量：24

4

作者 杨雪强 凌平平 向胜华 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期865-870,共6页

各种在π平面上等效面积的Drucker-Prager屈服准则,如DP4(Drucker-Prager与Mohr-Coulomb两屈服准则在π平面上的投影面积相等)、DP5(Drucker-Prager与Matsuoka-Nakai两屈服准则在π平面上的投影面积相等)和DP6(Drucker-Prager与Lade-Dun... 各种在π平面上等效面积的Drucker-Prager屈服准则,如DP4(Drucker-Prager与Mohr-Coulomb两屈服准则在π平面上的投影面积相等)、DP5(Drucker-Prager与Matsuoka-Nakai两屈服准则在π平面上的投影面积相等)和DP6(Drucker-Prager与Lade-Duncan两屈服准则在π平面上的投影面积相等)等模型都不同程度地模拟了平面应变条件下土体的破坏强度,这就是为什么等效面积的Drucker-Prager屈服准则在二维土坡稳定分析中被推广应用的原因。结合砂土的真三轴强度破坏试验结果,从量化角度论证了DP4模型求出的土坡安全系数可能会保守一些,而DP5和DP6两模型求出的土坡安全系数可能会更真实一些,能更好地发挥材料的承载潜力,因而进一步改善了土坡稳定安全系数的计算精度。 展开更多

关键词 drucker-prager屈服准则 强度折减有限元法 土坡稳定 安全系数

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基于Drucker-Prager系列准则的抗剪强度参数分析 被引量：3

5

作者 李磊 张孟喜 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1404-1408,1418,共6页

在真三轴应力状态下建立了岩土材料内摩擦角与中主应力系数的函数关系,通过与砾石料、Q_2黄土和Santa Monica Beach砂的真三轴试验结果对比,探讨了基于Drucker-Prager(D-P)系列屈服准则的内摩擦角与中主应力系数的关系,以及D-P系列屈服... 在真三轴应力状态下建立了岩土材料内摩擦角与中主应力系数的函数关系,通过与砾石料、Q_2黄土和Santa Monica Beach砂的真三轴试验结果对比,探讨了基于Drucker-Prager(D-P)系列屈服准则的内摩擦角与中主应力系数的关系,以及D-P系列屈服准则的适用性.结果表明:当中主应力系数取特定值时,D-P系列屈服准则中内摩擦角的理论值与试验值相等;在不同应力状态下,岩土材料应选用合适的D-P系列屈服准则,以使内摩擦角的理论值与试验值基本吻合. 展开更多

关键词 岩土力学 drucker—prager系列屈服准则 中主应力 内摩擦角 真三轴试验

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基于ABAQUS对Drucker-Prager系列准则的讨论 被引量：11

6

作者 张艳山 潘玉珍 《水电能源科学》 北大核心 2010年第11期70-71,174,共3页

分析了Drucker-Prager(D-P)系列准则的应用条件及相互间关系,导出了各准则间的转换公式,结合算例基于强度折减法,采用位移突变判据和塑性区贯通判据,分别计算分析了M-C和D-P准则下的安全系数,并探讨了各准则的选取对计算结果的影响。

关键词 drucker-prager系列准则 MOHR-COULOMB 强度折减法 摩擦角 黏聚力

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采用不同Drucker-Prager屈服准则得到的边坡安全系数的转换 被引量：15

7

作者 钟才根 张斌 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期3751-3754,3762,共5页

研究了边坡稳定分析的有限元强度折减过程中(平面应变条件下)Drucker-Prager(简称D-P)屈服面的变化特点,从而提出了有限元强度折减法采用不同屈服准则计算得到的边坡安全系数之间的转换关系式。在利用有限元强度折减法计算边坡稳定安全... 研究了边坡稳定分析的有限元强度折减过程中(平面应变条件下)Drucker-Prager(简称D-P)屈服面的变化特点,从而提出了有限元强度折减法采用不同屈服准则计算得到的边坡安全系数之间的转换关系式。在利用有限元强度折减法计算边坡稳定安全系数时,ANSYS有限元软件采用的岩土材料屈服准则为Mohr-Coulomb(简称M-C)六边形外接圆D-P准则,可先求出外接圆D-P准则条件下的安全系数,然后利用所提出的安全系数转换公式就可直接计算出各D-P准则条件下的安全系数。因此,通过转换就可以在ANSYS程序中实现不同M-C准则,而不需要进行二次开发。采用ANSYS软件通过算例分析,比较了由转换关系式得到的安全系数与实际计算的结果,讨论了转算结果的误差。算例结果表明:通过转换关系式得到的安全系数与计算得到的结果非常接近,具有比较高的计算精度,同时也证明所提出的方法是可行的。 展开更多

关键词 边坡稳定分析 有限元强度折减法 drucker-prager准则 安全系数转换

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Mohr-Coulomb屈服准则与Drucker-Prager屈服准则在块体非晶合金中的应用 被引量：3

8

作者 邹萍 钟鸣 +3 位作者 龙志林 陈舒敏 廖光开 杜雪林 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1200-1208,共9页

推导Mohr-Coulomb(M-C)和Drucker-Prager(D-P)屈服准则在不同应力状态下的表达式以及它们之间的相互关系;基于文献数据,比较两个准则描述块体非晶合金屈服行为的适应性,详细地阐述了正应力与静水压力对块体非晶合金屈服行为的影响。结... 推导Mohr-Coulomb(M-C)和Drucker-Prager(D-P)屈服准则在不同应力状态下的表达式以及它们之间的相互关系;基于文献数据,比较两个准则描述块体非晶合金屈服行为的适应性,详细地阐述了正应力与静水压力对块体非晶合金屈服行为的影响。结果表明:静水压力对材料屈服的影响相当于一个叠加的正应力,无论是压缩还是拉伸,均对剪切屈服或断裂起抑制作用。D–P屈服准则函数描述块体非晶合晶的屈服断裂比M–C准则更好。 展开更多

关键词 块体非晶合金 MOHR-COULOMB屈服准则 drucker-prager屈服准则 正应力 静水压力

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基于Drucker-Prager准则的高阶单元自适应上限有限元研究 被引量：8

9

作者 孙锐 阳军生 +1 位作者 赵乙丁 杨峰 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期398-404,共7页

引入Drucker-Prager屈服准则,建立了基于高阶单元和二阶锥规划的自适应上限有限元方法,并编制了计算程序。采用单元内部耗散能为控制指标的自适应加密策略,以一分为二的方式对能量耗散率较大的单元进行剖分加密,形成多次往复计算完成上... 引入Drucker-Prager屈服准则,建立了基于高阶单元和二阶锥规划的自适应上限有限元方法,并编制了计算程序。采用单元内部耗散能为控制指标的自适应加密策略,以一分为二的方式对能量耗散率较大的单元进行剖分加密,形成多次往复计算完成上限有限元的自适应加密过程。通过隧道稳定性及条形基础地基承载力算例,分析了系列Drucker-Prager屈服准则对极限荷载上限解的影响,揭示该屈服准则与Mohr-Coulomb屈服准则的差异所在,以及对上限解和破坏模式的影响,并进一步验证了基于高阶单元和二阶锥规划的自适应上限有限元法具有计算精度和求解效率高以及可搜索获取精细化破坏模式的特点。 展开更多

关键词 drucker-prager屈服准则 上限有限元 二阶锥规划 三角形高阶单元 自适应 破坏模式

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Druker-Prager型屈服准则与强度储备安全系数的相关分析 被引量：12

10

作者 熊敬 张建海 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期1905-1910,共6页

材料屈服准则对强度储备安全系数的计算精度有很大影响,而前人多采用数值方法探讨了Druker-Prager型屈服准则由于参数取值不同对强度储备安全系数的影响,并没有从理论上推导两者的本质关系。为此从理论上分别推导了点强度储备安全系数... 材料屈服准则对强度储备安全系数的计算精度有很大影响,而前人多采用数值方法探讨了Druker-Prager型屈服准则由于参数取值不同对强度储备安全系数的影响,并没有从理论上推导两者的本质关系。为此从理论上分别推导了点强度储备安全系数和整体强度储备安全系数与Druker-Prager型屈服准则的函数关系。经分析得出,内切圆锥屈服准则使得点强度储备安全系数和整体强度储备安全系数取得最小值,而扩展锥屈服准则使得两者均取得最大值。同时,通过对向家坝水利工程的重力坝泄4坝段的坝基深层抗滑稳定性的有限元数值分析,进一步验证了上述结论的正确性。 展开更多

关键词 Druker—prager屈服准则 强度储备安全系数 坝基失稳 有限元法

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考虑围岩-盾体-注浆体-管片相互作用的深埋护盾式隧道掘进机法隧道围岩压力计算方法研究

11

作者 冉龙洲 袁松 +3 位作者 王希宝 张廷彪 刘德军 黎良仆 《岩土力学》 北大核心 2025年第S1期366-376,共11页

基于护盾式隧道掘进机(tunnel boring machine,简称TBM)法隧道施工过程中围岩-盾体-注浆体-管片相互作用的机制,采用考虑围岩-盾体相互作用的围岩纵向变形曲线,结合Drucker-Prager屈服模型,提出了考虑围岩-盾体-注浆体-管片相互作用的... 基于护盾式隧道掘进机(tunnel boring machine,简称TBM)法隧道施工过程中围岩-盾体-注浆体-管片相互作用的机制,采用考虑围岩-盾体相互作用的围岩纵向变形曲线,结合Drucker-Prager屈服模型,提出了考虑围岩-盾体-注浆体-管片相互作用的深埋护盾式TBM法隧道围岩压力计算方法,并与围岩压力相关现场实测数据和其他围岩压力公式计算结果进行了对比。研究表明,护盾式TBM法隧道围岩压力主要表现为形变压力,考虑围岩-盾体-注浆体-管片相互作用的形变压力公式计算得到的围岩压力值相较于其他基于松散压力的计算公式跟现场实测数据更为吻合。围岩压力受围岩性质、隧道埋深、刀盘扩挖、盾体长度、注浆时机等因素的影响。隧道围岩压力随围岩黏聚力的增大呈先增大后减小的趋势,随围岩内摩擦角的增大呈先增大后减小的趋势,随围岩弹性模量的增大呈减小的趋势。围岩压力随隧道埋深的增大而增大。围岩压力随刀盘扩挖量的增大而减小,随盾体长度的增大而减小,随注浆滞后盾尾长度的增大而减小。当围岩与注浆体、管片相互作用时,围岩释放的初始位移越大,结构承受的围岩压力越小。提出的围岩压力计算方法对于深埋TBM法隧道结构设计具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 护盾式TBM 深埋隧道 drucker-prager屈服模型 纵向变形曲线 围岩-盾体-注浆体-管片相互作用 围岩压力 形变压力

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基于尖点突变理论的非均质土坡失稳判据分析 被引量：9

12

作者 史俊涛 孔思丽 +1 位作者 贺俊 黄春晖 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2015年第5期115-120,共6页

为避免失稳判据的主观人为性,将非线性突变理论运用于非均质边坡稳定性评价中。结合工程算例建立非均质土坡数值计算的力学模型,采用强度折减有限元法对土坡进行稳定性分析,通过建立坡体内部水平方向最大位移与强度折减系数的尖点突变模... 为避免失稳判据的主观人为性,将非线性突变理论运用于非均质边坡稳定性评价中。结合工程算例建立非均质土坡数值计算的力学模型,采用强度折减有限元法对土坡进行稳定性分析,通过建立坡体内部水平方向最大位移与强度折减系数的尖点突变模型,将失稳判据量化为一个确定的突变特征值,比较各级强度下的水平最大位移突变特征值与0的关系确定土坡稳定安全系数,并将所得结果与塑性区贯通判据、计算不收敛判据及Spencer法计算结果进行对比分析。结果表明:以尖点突变模型为失稳判据能确定出土坡稳定形态与强度折减系数的定量关系,展现土坡失稳过程的突变性,其物理意义明确,计算结果客观,求解出的安全系数精度较高。该失稳判据为非均质土坡稳定性分析的较优判据。 展开更多

关键词 非均质边坡 尖点突变理论 稳定性分析 失稳判据 D-P 系列准则 强度折减法

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基于M-C准则的D-P系列准则在岩土工程中的应用研究 被引量：214

13

作者 邓楚键 何国杰 郑颖人 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期735-739,共5页

通过适当的变化,D-P系列屈服准则便可与能够很好地描述岩土材料的强度特性的Mohr-Coulomb准则相匹配。文中对系列D-P系列屈服准则进行了比较系统及深入的研究,指出了D-P系列屈服准则的应用条件、相互之间的关系,并给出了一种D-P系列屈... 通过适当的变化,D-P系列屈服准则便可与能够很好地描述岩土材料的强度特性的Mohr-Coulomb准则相匹配。文中对系列D-P系列屈服准则进行了比较系统及深入的研究,指出了D-P系列屈服准则的应用条件、相互之间的关系,并给出了一种D-P系列屈服准则的相互转换的方法。最后通过平面应变条件下的地基进行了有限元分析,通过与Prandtl经典理论解的对比,得出了大量有益的结论。数值分析结果有力的验证了本文有关理论的正确性。 展开更多

关键词 D-P系列屈服准则 MOHR-COULOMB D-P系列屈服准则的转换方法 Prandtl经典理论解 有限元

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平面应变条件下土坡稳定有限元分析 被引量：123

14

作者 张鲁渝 时卫民 郑颖人 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期487-490,共4页

描述岩土材料常采用摩尔 -库仑准则和德鲁克 -普拉格准则 ,前者的计算结果较为可靠 ,后者则更便于数值计算。本文基于非关联流动法则 ,推导出平面应变条件下两种准则相互转化的关系式 ,建立了与摩尔 -库仑准则精确匹配的D -P准则。边坡... 描述岩土材料常采用摩尔 -库仑准则和德鲁克 -普拉格准则 ,前者的计算结果较为可靠 ,后者则更便于数值计算。本文基于非关联流动法则 ,推导出平面应变条件下两种准则相互转化的关系式 ,建立了与摩尔 -库仑准则精确匹配的D -P准则。边坡稳定有限元分析结果表明 :与以往各D -P准则及摩尔 -库仑等效面积圆准则相比 ,本文建议的匹配D -P准则能更好地反映摩尔 -库仑准则的实际特性 ,同时 ,因采用D -P准则的表达形式 ,也方便了编程计算。 展开更多

关键词 土坡 摩尔-库仑 德鲁克-普拉格 屈服准则 平面应变 稳定性 有限元

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软土各向异性三屈服面流变模型 被引量：22

15

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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塑性应变准则在油井出砂预测中的应用 被引量：16

16

作者 练章华 杨龙 +2 位作者 段永刚 刘向君 唐波 《西南石油学院学报》 CSCD 2003年第4期16-18,共3页

用塑性应变准则建立了油井出砂预测的有限元力学模型 ,岩石的屈服应力准则用Drucker Prager准则。在某油田地层参数下 ,用该模型得到了不同井筒压差所对应井壁附近的塑性应力、应变变化结果 ,用这些结果可预测油井出砂情况。根据临界塑... 用塑性应变准则建立了油井出砂预测的有限元力学模型 ,岩石的屈服应力准则用Drucker Prager准则。在某油田地层参数下 ,用该模型得到了不同井筒压差所对应井壁附近的塑性应力、应变变化结果 ,用这些结果可预测油井出砂情况。根据临界塑性应变 ,确定了井壁不出砂的临界生产压差 。 展开更多

关键词 出砂预测 塑性应变准则 油井 drucker-prager准则

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不同屈服条件对巷道围岩塑性区的影响研究 被引量：9

17

作者 王洪涛 尤春安 王绪勇 《水电能源科学》 北大核心 2011年第3期107-109,共3页

基于Drucker-Prager准则,推导了巷道围岩塑性区的解析解,以某工程为例分析比较了基于不同屈服准则的巷道围岩塑性区的解答,并结合数值软件分析的计算结果,探究了不同屈服条件对巷道围岩塑性区的影响规律。结果表明,Drucker-Prager系列... 基于Drucker-Prager准则,推导了巷道围岩塑性区的解析解,以某工程为例分析比较了基于不同屈服准则的巷道围岩塑性区的解答,并结合数值软件分析的计算结果,探究了不同屈服条件对巷道围岩塑性区的影响规律。结果表明,Drucker-Prager系列准则考虑了中间主应力的影响,计算结果更符合实际,外交点圆DP1准则用于工程设计计算稍显危险,内切圆DP5准则用于工程设计计算偏于安全,而MC等面积圆DP3准则与MC准则计算结果较接近,为巷道围岩支护设计计算屈服准则的选取与应用提供了依据。 展开更多

关键词 屈服准则 巷道 塑性区 MOHR-COULOMB准则 drucker-prager准则

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考虑干湿循环作用泥质砂岩的强度与破坏准则研究 被引量：23

18

作者 刘新荣 王子娟 +3 位作者 傅晏 张梁 袁文 缪露莉 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期3395-3401,共7页

研究库水位反复升降对边坡稳定性的影响具有重要意义,结合水-岩相互作用课题,对不同干湿循环次数作用下的泥质砂岩进行单轴压缩试验和三轴压缩试验。试验结果表明:在干湿循环作用下,泥质砂岩的峰值强度的劣化程度>黏聚力的劣化程度&... 研究库水位反复升降对边坡稳定性的影响具有重要意义,结合水-岩相互作用课题,对不同干湿循环次数作用下的泥质砂岩进行单轴压缩试验和三轴压缩试验。试验结果表明:在干湿循环作用下,泥质砂岩的峰值强度的劣化程度>黏聚力的劣化程度>内摩擦角的劣化程度,随着干湿循环次数增加其力学参数劣化程度加剧,结合岩土塑性力学中广泛应用的Drucker-Prager准则(简称D-P准则),提出了考虑干湿循环作用的不同围压下泥质砂岩的D-P屈服准则,通过修正的D-P屈服函数计算的泥质砂岩不同围压下的理论峰值与试验值的对比,得到两者误差控制在10%以内,考虑干湿循环作用的泥质砂岩的D-P屈服准则在实际应用中是可行的,为工程中获得任意围压下岩石的破坏强度提供了理论依据。 展开更多

关键词 干湿循环 三轴压缩 D-P屈服准则 峰值强度 泥质砂岩

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PDC切削齿破碎干热岩数值模拟 被引量：38

19

作者 祝效华 但昭旺 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期125-134,共10页

开采干热岩地热资源大多都需要在硬度大、研磨性强、可钻性差、温度高的地层中钻井,PDC钻头的合理布齿是提高破岩效率的关键。为了给干热岩钻井用PDC钻头的设计提供参考,基于弹塑性力学和岩石力学,以Drucker-Prager准则作为岩石的强度准... 开采干热岩地热资源大多都需要在硬度大、研磨性强、可钻性差、温度高的地层中钻井,PDC钻头的合理布齿是提高破岩效率的关键。为了给干热岩钻井用PDC钻头的设计提供参考,基于弹塑性力学和岩石力学,以Drucker-Prager准则作为岩石的强度准则,建立了PDC切削齿动态破岩的三维数值仿真模型,研究了60 MPa围压条件下切削深度、温度、后倾角、切削速度对PDC切削齿破岩效率的影响以及影响机理。研究结果表明:①PDC切削齿以0.5 m/s的速度切削岩石,PDC切削齿(后倾角5°～25°)的破岩比功随切削深度的增加而减小,随温度的增加呈现出先增大后减小的趋势,临界温度为200℃;②PDC切削齿以0.5 m/s切削速度切削岩石,PDC齿(切削深度1～3 mm)的破岩比功随后倾角增加呈现出先减小后增大的趋势,最优破岩后倾角为20°;③岩石温度处于20～300℃的范围内,PDC齿以后倾角5°进行破岩,破岩比功随切削速度的增加而增大,任意切削速度下,破岩比功随切削深度的增加而减小。结论认为:在干热岩钻井中,采用浅内锥、大冠顶、长外锥的钻头外形结构,增加冠顶处布齿密度、降低中心处布齿密度、20°后倾角,可以释放岩石围压、均匀切削齿磨损、增加切削深度、降低破岩比功、提高钻井效率。 展开更多

关键词 干热岩 地热开采 PDC切削齿 破岩比功 破岩效率 数值模拟 drucker-prager准则 后倾角

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油气井出砂预测研究 被引量：9

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作者 练章华 刘永刚 +2 位作者 张元泽 李福德 钟水清 《钻采工艺》 CAS 2003年第5期30-31,36,共3页

用塑性应变准则建立了油井出砂预测的有限元力学模型 ,岩石的屈服应力准则用Drucker-Prager准则 ,在国内是油井出砂预测的一种新方法。在某油田地层数下 ,用该模型得到了不同井筒压差所对应井壁附近的塑性应力、应变变化结果 ,用这些结... 用塑性应变准则建立了油井出砂预测的有限元力学模型 ,岩石的屈服应力准则用Drucker-Prager准则 ,在国内是油井出砂预测的一种新方法。在某油田地层数下 ,用该模型得到了不同井筒压差所对应井壁附近的塑性应力、应变变化结果 ,用这些结果可预测油井出砂情况。根据临界塑性应变 ,确定了井壁不出砂的临界生产压差 。 展开更多

关键词 油气井 出砂预测 塑性应变准则 油气井 drucker-prager准则 有限元力学模型

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