1. 首页首页
  2. 科技前沿科技前沿

2025年塑性力学--蠕变

科技前沿 • • 阅读 37

塑性力学--蠕变典型的 蠕变曲线 见 蠕变 可分为 4 个部分 to a 为开始加载后所引起的瞬时 弹性变形 a b 为蠕变的第 阶段 这一阶段的 变形速度 随 时间 而减小 b c 为蠕变的第 阶段 也称 蠕变稳定 阶段 这一阶段内的蠕变速度近于常数 c d

大家好，我是讯享网，很高兴认识大家。

典型的蠕变曲线（见蠕变）可分为4个部分：

① to-a为开始加载后所引起的瞬时弹性变形。

② a-b为蠕变的第Ⅰ阶段，这一阶段的变形速度随时间而减小。

③ b-c为蠕变的第Ⅱ阶段，也称蠕变稳定阶段，这一阶段内的蠕变速度近于常数。

④ c-d为蠕变的第Ⅲ阶段，也称蠕变加速阶段，这一阶段内的蠕变速度随时间而增加，试件实际受力面积减小而真实应力加大，因此在塑性变形速率加快，最后导致试件断裂。

不同材料的蠕变曲线不同，而同一种材料的蠕变曲线也随应力和温度的改变而不同。


讯享网

 

1、Heard 模式

一般认为，在高应力和低温度（小于 250℃）条件下，盐岩的蠕变是晶格位错滑移占优势，从而盐岩的蠕变可用如下指数方程表示[1]：

\large \dot{\varepsilon } = A\cdot exp(-\frac{Q}{RT})\cdot sinh(B\sigma ))

\large \dot{\epsilon}  ----  稳态蠕变速率，\large s^{-1}

\large Q ----  盐岩的激活能；

\large R ----  摩尔气体常熟，\large 1.987K/mol\cdot $^{\circ}$C

T ----  热力学温度，K

\sigma  ----  差应力  ，MPa

A,B  ----  流变常数；

流变常数A，B和激活能Q可根据不同压力、温度得到蠕变实验结果，借助非线性回归求得。

2、Weertman 模式

在该本构关系中，主要考虑差应力对蠕变率的影响，围压对蠕变率的影响暂未考虑。

通过修正该蠕变本构关系，考虑到表征围压影响的系数，可以获得如下的所示的关系式[2]：

\dot{\epsilon} = f_{c}(\sigma_{3})(\sigma_{1} - \sigma_{3})^{n}\cdot{H(T)}

\large \dot{\epsilon}  ----  稳态蠕变速率，\large s^{-1}

f_{c}(\sigma_{3})  ----  考虑围压作用的函数

H(T)  ----  考虑温度影响的函数 

通过分析，陈峰等采用下式考虑围压的影响:

f_{c}(\sigma_{3}) = A + B[exp(-\sigma_{3})]^{T}

综上所述，考虑温度和围压情况下盐岩稳态蠕变本构关系式为 :
\dot{\epsilon} = \{A + B[exp(-\sigma_{3})]^{T}\} f_{c}(\sigma_{3})](\sigma_{1} - \sigma_{3})^{n}\cdot{H(T)}\left

综上所述，盐岩的结构、组分、温度和蠕变特性密切相关，温度和偏应力的增高都使盐岩的蠕变率增大；在既定温度的条件下，复合盐层的稳态蠕变率与偏应力呈幂函数的关系；相同加载应力水平下，复合盐岩的稳态蠕变率与温度服从指数关系；不同作用应力、温度环境下的盐岩的蠕变规律取决于不同的形变机制。综合考虑以上因素，便得复合盐岩的稳态蠕变率本构方程是偏应力的幂函数与温度的指数函数关系，其本构方程为：

\dot{\epsilon(t)} = Kexp(- \frac{\Delta Q}{RT})(\sigma_{1} - \sigma_{3})^{n}

\Delta Q  ----  激活自由能；

R  ---- 普氏气体常数，为：8.31441KJ\cdotmol^{-1}\cdot K^{-1}

 

参考：

[1]2017 周健 塔里木油田 KS 9 区块含盐地层钻井关键技术研究  

[2]2001 孙哲 塔里木复合盐岩层蠕变规律研究

[3]https://en.wikipedia.org/wiki/Creep_(deformation)

小讯
上一篇 2025-03-12 09:11
下一篇 2025-02-23 15:03

相关推荐

版权声明：本文内容由互联网用户自发贡献，该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌侵权/违法违规的内容，请联系我们，一经查实，本站将立刻删除。
如需转载请保留出处：https://51itzy.com/kjqy/20519.html