用于颗粒岩石压力相关非弹性的晶格离散粒子模型（LDPM）
材料科学
2016-05-23 v1 地球物理
摘要
本文涉及用于模拟颗粒岩石压力相关非弹性响应的晶格离散粒子模型（LDPM）的公式化、校准与验证。LDPM在离散力学框架内公式化，并通过在颗粒尺度定义的离散相容/平衡方程来模拟胶结颗粒系统的非均匀变形。提出了一种基于砂岩实际粒径分布生成真实微结构的数值策略，并以Bleurswiller砂岩（一种已在实验室尺度被广泛研究的颗粒岩石）这一具体案例说明了该方法的能力。LDPM细观力学参数基于三轴实验的证据进行校准，例如静水压缩、低围压下的脆性破坏和高围压下的塑性行为。结果表明，LDPM能够探索细观非均匀性对岩芯非弹性响应的影响，在广泛应力条件下取得优异的定量性能。此外，LDPM模拟展示了其在统一力学框架内捕捉不同应变局部化模式的能力，这使得该方法适用于多种地质力学环境。如此良好的性能表明，LDPM可能构成现有颗粒岩石离散数值方法的可行替代方案，也是解释其复杂变形/破坏模式以及开发捕捉微尺度非均匀性效应的连续介质模型的多功能工具。
引用
@article{arxiv.1605.06178,
title = {Lattice Discrete Particle Model (LDPM) for pressure-dependent inelasticity in granular rocks},
author = {Shiva Esna Ashari and Giuseppe Buscarnera and Gianluca Cusatis},
journal= {arXiv preprint arXiv:1605.06178},
year = {2016}
}