基于分数阶导数的盐岩流变本构模型

被引：87

作者：

周宏伟 ^{[1
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王春萍 ^{[1
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段志强 ^{[1
]}

张淼 ^{[1
]}

刘建锋 ^{[2
]}

机构：

[1] 中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室

[2] 四川大学水利水电学院

来源：

中国科学:物理学力学天文学 | 2012年 / 42卷 / 03期

关键词：

盐岩; 流变模型; 分数阶导数; Abel黏壶;

D O I：

暂无

中图分类号：

O37 [流变学];

学科分类号：

080103 ;

摘要：

盐岩流变特性的研究对诸多地下工程如战略能源储备、CO2封存、高放废物处置等具有十分重要的意义.本文从分数阶导数出发,在常黏性系数Abel黏壶基础上,提出了一种新的变黏性系数的Abel黏壶元件.通过将分数阶Abel黏壶代替经典西原模型中Newton黏壶的方法,构建了基于分数阶导数的盐岩流变本构模型,并给出了流变本构模型的解析解.论文进一步应用程控流变仪进行了湖北江汉油田王储1井盐岩试件的单轴流变实验,基于盐岩流变实验数据,对分阶导数流变本构模型的参数进行了拟合分析,确定了模型中的参数.论文还进行了分数阶流变模型中的参数敏感性分析,揭示了应力水平、分数阶导数阶数、黏性系数对流变应变的影响规律,并验证了分数阶流变本构模型在特殊条件下可退化为经典西原模型.研究发现,本文提出的分数阶流变本构模型可以更好反映盐岩流变的三阶段尤其是加速流变阶段.

引用

页码：310 / 318

页数：9

共 15 条

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