基于COMSOL的页岩蠕变过程中固热化耦合响应分析

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中文摘要：在已有文献的基础上，建立了固热化耦合控制方程组，包括固体变形方程、能量守恒方程、质量守恒方程。以COMSOL为平台，引入化学反应工程，重点分析了温度梯度、溶质离子浓度的变化过程。化学腐蚀作用对温度的传输过程影响很大，由此引起岩石空隙出现，使岩石温度扩散较快，400h后使温度梯度降低并趋于平稳。温度梯度和化学反应耦合影响时间不同，温度对化学反应的影响在200h后才体现略明显，化学反应对温度梯度影响的时间是在400h后体现明显，温度升高使化学反应速率提高。在巷道蠕变过程中，pH=3的HCl溶液对岩石温度梯度的影响比pH=10的NaOH溶液对温度梯度的影响要强烈，因此岩石在酸性条件下的蠕变变形比在碱性条件下的蠕变变形大。所以多场耦合作用对巷道的稳定具有重要影响，为进一步研究多场耦合作用下深部巷道长期稳定性提供依据。

作者：

王艳春、王永岩、李剑光、苏传奇、郭鹏

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作者单位：

青岛科技大学机电工程学院 266061青岛

关键词：

岩石力学蠕变固热化耦合模型温度梯度数值模拟

基金：

国家自然科学基金教育部重点实验室研究基金

项目编号：

51674149JYBSYS2017104

出版年：

2019

应用力学学报

西安交通大学

应用力学学报

CSTPCDCSCD北大核心

影响因子：0.398

ISSN：1000-4939

年,卷(期)：2019.36(3)

被引量3
参考文献量19