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孔隙流体耦合效应对射流冲击应力分布的影响分析
  • ISSN号:1001-1455
  • 期刊名称:《爆炸与冲击》
  • 时间:0
  • 分类:O358[理学—流体力学;理学—力学]
  • 作者机构:[1]中国石油大学(华东)石油工程学院,山东东营257061, [2]中国石油大学(北京)石油天然气工程学院,北京102249
  • 相关基金:国家杰出青年科学基金项目(50125413);国家自然科学基金重点项目(50234030)
中文摘要:

运用全解耦流固耦合理论,建立了水射流冲击岩石介质流固耦合数值分析模型,给出了数值算法,计算分析了考虑和不考虑孔隙流体耦合效应对射流冲击岩石时应力分布的影响规律。结果表明.在射流冲击作用下,如不考虑孔隙流体耦合作用,最大拉应力位于冲击面,离冲击中心径向距离与喷距成正比,最大剪切应力位于岩石冲击中心下部约0.5倍喷嘴直径位置;如考虑孔隙流体耦合作用,最大拉应力位于岩石冲击中心下部约0.4倍喷嘴直径位置。数值分析结果可为水射流破岩机理研究中岩石破坏准则的选择提供依据。

英文摘要:

Based on the uncoupled fluid-structure interaction theory, a numerical model has been proposed to study the fracture mechanism of rocks under water jet impact. The jet flow characteristics and the stress distributions in the system are calculated with and without taking account of the porefluid coupling. The numerical results show if no pore-fluid coupling is considered, the maximum principal stress will be located at the impact surface and the radial distance from the impact center is directly proportional to the corresponding standoff distance, meanwhile the maximum shear stress occurs about half of the nozzle diameter downward the impact center. On the other hand, when water jets impinge on the saturated rocks in which fluid flows according to the Darcy's law, the maximum principal stress occurs about 0.4 time of the nozzle diameter downward the impact center. The results can provided some ideas in considering the rock damage criterion for rock failure mechanism study under water jet impact.

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期刊论文 9
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期刊信息
  • 《爆炸与冲击》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:四川省科学技术协会
  • 主办单位:中国力学学会 四川省力学学会 中物院流体物理研究所
  • 主编:刘仓理
  • 地址:四川省绵阳市919信箱110分箱
  • 邮编:621999
  • 邮箱:bzycj@caep.ac.cn
  • 电话:0816-2486197
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-1455
  • 国内统一刊号:ISSN:51-1148/O3
  • 邮发代号:62-131
  • 获奖情况:
  • 力学类、武器工业类核心期刊,《EI》、《CA》收录的科技期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:9112