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张振南: 作品数：52 被引量：230H指数：7; 供职机构：上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院更多>>; 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划国家科技重大专项更多>>; 相关领域：建筑科学理学矿业工程石油与天然气工程更多>>

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包含摩尔-库仑准则的单元劈裂法模拟围压下节理扩展被引量：1: 2012年; 以单元劈裂法作为基本方法,采用摩尔-库仑准则作为单元劈裂准则,探索和发展一种更为简单有效的节理扩展数值模拟方法.由于单元劈裂法是利用三角单元的几何特性构造出的一种特殊三节点节理单元,它可以在原网格划分方案基础上直接对裂纹扩展进行数值模拟.而摩尔-库仑准则是广泛应用于岩土工程材料的破坏准则,可以较为准确地预测岩土材料的破坏行为.因此,将二者结合起来,对节理扩展模拟具有较大优势.为验证本方法的有效性,分别模拟了不同围压下多裂纹岩石材料的破坏过程,并与相应试验结果进行对比分析.结果表明,本方法能再现不同围压下多裂纹扩展、汇合的基本过程和特征,从而说明本方法是有效的。; 杨帆张振南; 关键词：节理数值模拟围压

无厚度三节点节理单元在裂纹扩展模拟中的应用被引量：4: 2010年; 节理厚度在实际工程中很难用常量描述,为便于描述节理的力学行为,在原三节点节理单元的基础上构造无厚度三节点节理单元,并推导出相应的刚度矩阵。由于三节点节理单元与原三角形单元共享节点,因而它在模拟裂纹扩展过程中无需对网格进行重新划分;另外,在网格剖分时,也无需考虑裂纹体的几何完整性,可直接对结构进行三角网格剖分。因此,该方法可为裂纹的模拟提供极大的便利,并显著提高计算效率。相应的大理石模拟试验表明,该方法在岩石裂纹扩展的模拟中是有效可行的。; 戚靖骅张振南葛修润邱一平; 关键词：岩石力学节理数值模拟

岩石塑性对超深储层裂缝闭合的影响研究: 2023年; 为了分析岩石塑性对生产过程中裂缝闭合的影响,在Herz接触模型基础上,采用Drucker-Prager屈服准则,建立了弹塑性裂缝闭合模型,分析了不同地应力和岩石塑性参数对裂缝闭合行为的影响。结果表明:弹性模量、硬化参数和粘聚力是影响塑性裂缝闭合的关键因素。粘聚力越大,初始屈服应力就越大。硬化参数与弹性模量的比值越大,后继屈服应力越大,裂缝闭合塑性效应越弱。另外,地应力对裂缝闭合也有较大的影响,在裂缝面法向上的正应力越大,裂缝闭合塑性效应系数越高。; 赵兵纪成刘子寒韦选纯张振南; 关键词：弹塑性数值模拟

应用单元劈裂法模拟三维内嵌裂纹扩展: 在应用有限单元法模拟节理岩体中，三维节理面的建模、网格划分以及节理扩展后网格的处理一直是难点问题。本文提供了一种方法，即：三维单元劈裂法来解决这一问题。采用该方法模拟三维裂纹扩展问题甚为方便。该方法为三维裂纹模拟的裂纹建...; 王德咏张振南葛修润; 关键词：节理岩体数值模拟; 文献传递

松散岩块压实变形模量的试验研究被引量：32: 2003年; 通过对松散岩块压实试验研究,得到了变形模量与轴向应力、轴向应变的相关性规律。试验结果表明:松散岩块的切线模量与轴向应力间呈指数关系,并随其颗粒粒径和岩性不同而变化;而其割线模量与轴向应力则呈线性关系;松散岩块的切线模量和割线模量均与轴向应变呈指数相关性。研究结果对松散岩块压实变形机理分析具有重要价值。; 张振南茅献彪郭广礼; 关键词：岩石力学压实变形模量

基于VMIB的岩石围压破坏二维多尺度数值模拟被引量：1: 2008年; VMIB(Virtual Multi-dimensional Internal Bonds)模型是在VIB(Virtual Internal Bond)模型基础上发展起来的一种多尺度力学模型。VIB认为,固体材料在微观上是由随机分布的质量微粒(Material particle)构成,微粒与微粒之间由一虚内键(virtual internal bond)连结,材料的宏观本构方程则直接由微粒之间的连结法则(Cohesive law)导出。而在VMIB中,微粒之间引入了切向效应,材料的宏观本构方程由虚内键刚度系数导出。由于考虑了微粒之间的切向效应,VMIB能够再现材料不同泊松比。依据VMIB,材料的宏观力学行为决定于微观虚内键的演化。岩石材料在围压条件下强度显著增强,破坏模式一般表现为剪切破坏,其微观机制在于虚内键的演化决定于自身的法向和切向变形,并且演化速度决定于连续层次上材料微元的应力状态。为描述这种微观虚内键的演化机制,提出了一种虚内键演化方程。通过该演化方程,可以宏观再现岩石材料在围压条件下的断裂破坏行为。作为初步应用,没有考虑材料的塑性变形机制,因此,还有待于进一步的理论完善。; 张振南葛修润张孟喜; 关键词：脆性材料围压

考虑岩石蠕变的压裂水平井产能数值模拟及其影响因素被引量：5: 2023年; 在超深碳酸盐岩储层中,岩石处于高温高压环境下,表现出很强的蠕变特性。在油藏生产过程中,岩石蠕变对裂缝闭合有很大的影响,会影响到油藏演化和产能。针对这一问题,文中将裂缝蠕变闭合本构模型嵌入到单元劈裂法中,对水平井生产过程进行数值模拟研究,分析了储层参数和压裂方案对水平井产能的影响。结果表明:岩石蠕变将加速裂缝闭合,对水平井生产过程的影响显著。岩石弹性模量越高、岩石黏性系数越大以及应力差越小,水平井产能越高;U型布缝模式最有利于生产,水力裂缝长度越长,水平井产能越高。在设计水力裂缝数量的同时,需综合考虑水力裂缝间距及裂缝长度带来的影响才能达到有效增产目的。; 刘绍成张振南赵兵房好青; 关键词：碳酸盐岩蠕变数值模拟

松散岩块压实特性的试验研究: 岩体的破碎、松散堆积及再压实是岩土工程中常遇到的现象,该文通过自行设计的松散岩块压实试验系统地研究了岩块的破碎、松散堆积及再压实过程中的基本力学特性.其中包括:松散岩块的压实特性、碎胀特性以及压实过程中的侧压系数和变形模...; 张振南; 关键词：压实特性岩土工程

连续单元-格子模型耦合模拟混凝土断裂: 2016年; 连续介质单元加以恰当的本构关系可以准确地模拟材料力学行为,但应用其模拟材料断裂时要涉及断裂准则和应力强度因子计算等问题。而采用格子模型模拟断裂时可以避免这些困难问题,但是格子模型需要在格子很小的情况下才能较为准确地再现连续介质力学行为,这无疑会增加计算自由度。当有裂纹扩展时,裂尖区以内材料变形较大,涉及断裂问题,而裂尖区以外材料则变形较小,处于线弹性状态。针对两个区域的不同特点,文中在裂尖区内应用格子模型,而在裂尖区外应用线弹性连续介质单元。通过这种耦合方法可以充分发挥两种模型的优点,提高计算效率。通过模拟混凝土混合裂纹扩展过程,表明该方法是有效的。; 刘威张振南; 关键词：混凝土