用于可靠确定盐岩力学本构模型参数的多步标定策略

盐穴中的可再生氢储能需要快速的注入和产出速率，以应对能源生产与消耗之间的不平衡。此类运行条件引发了对盐穴力学稳定性的担忧。选择合适的盐岩力学本构模型是研究该问题的重要一步，文献中已提出了许多包含多个参数的本构模型。然而，基于应力-应变数据，确定哪种模型和哪组参数集能够代表给定的岩石，其鲁棒标定策略仍是一个未解难题。我们在该领域首次提出了一种多步策略，基于盐岩的多个变形数据集来确定单一参数集。为此，我们首先开发了一个综合本构模型，能够捕捉瞬态、反向和稳态蠕变的所有相关非线性变形物理特性。通过将标定过程构建为优化问题，并采用全局 PSO 算法，实现了单一代表性材料参数集的确定。通过多步标定策略实现了动态数据整合，适用于随着实验数据可用而逐一纳入的情况。此外，我们的标定策略具有灵活性，能够考虑岩石样本间的轻微非均质性，从而得到一组能代表这些变形数据集的单一参数。由于缺乏严格的数学分析和相关的实验数据集，我们考虑了受文献中现有稀疏相关数据启发而生成的大范围合成实验数据。我们的性能分析结果表明，所提出的标定策略具有鲁棒性，并且随着纳入更多用于标定的实验数据，准确性得到提高。