【摘 要】
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岩石热破裂研究在地热开采、核废料处置、石油开采中具有重要的工程应用价值和理论价值。基于FDEM(finite discrete element method)方法,用建立的FDEM-TM(finite discrete e
【基金项目】
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国家自然科学基金青年项目(11602006);北京市自然科学基金(1174012);朝阳区博士后工作经费(2016ZZ-01-08);中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(CUG170657)
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岩石热破裂研究在地热开采、核废料处置、石油开采中具有重要的工程应用价值和理论价值。基于FDEM(finite discrete element method)方法,用建立的FDEM-TM(finite discrete element method with thermo-mechanical coupling)方法对一个圆筒试样在两种不同温度边界条件下的热破裂进行了分析。研究表明,当内边界温度保持不变,外边界温度不断增大时(Tr0<TR0),起裂前,圆盘外侧处于受压状态,而圆盘内侧处于拉伸状态;当拉应力超过材料的抗拉强度时,从圆盘内边界起裂,从内向外扩展,形成发散裂纹。当外边界温度保持不变,内边界温度不断增大时(Tr0>TR0),起裂前,圆盘内侧处于受压状态,而圆盘外侧处于拉伸状态;当拉应力超过材料的抗拉强度时,从圆盘外边界起裂,从外向内扩展,形成从外向内扩展的径向裂纹。模拟结果和已有文献结果保持较好的一致性,验证了FDEM-TM方法模拟岩石热破裂的有效性。
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