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翻译样例: 井眼变形局部化剪切带数值模拟研究
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局部化现象可以看作延性和脆性破坏的前兆,随后便出现裂纹的扩展。具有强烈剪切变形的窄带称之为剪切带。剪切带或应变局部化现象可以在黑色金属、有色金属、聚合物、韧性单晶体、韧性多晶体、结构钢、粘土、岩石、混凝土、陶瓷等材料中观测到;此外,通常在天然土体、人造堤坝、基础、拦水墙、巷道、井眼及其它地质构造物中也可以观测到剪切带或应变局部化现象。应变局部化现象不仅存在于单相固体之中,而且还广泛存在于多相流体饱和的多孔介质材料之中。自然界中广泛存在多种局部化现象,如应变局部化、损伤局部化、绝热局部化、孔隙压力局部化、流量局部化和孔隙率局部化等等。

井眼问题的研究方法通常将井眼简化为厚壁筒问题,基于传统弹、塑性力学的解析法将其视为平面应力或应变的轴对称问题,假定厚壁筒沿其圆周均匀破坏。在传统弹、塑性理论的框架内国内学者作了大量有意义的工作[1~5 ] 。然而在现场和实验中,观测到的井眼剪切带和岩石剥落现象却并非沿井眼圆周均匀分布。

采用滑移线法可以将井眼问题视为轴对称平面应变或应力的刚塑性极限平衡问题,可以确定滑移线倾角和极限压力等参数。采用分叉分析方法有助于对剪切带的形成等分叉现象的理解,通常假定剪切带平直且具有相同的宽度,而某些实验结果却表明剪切带并非平直,宽度可变且呈现波纹状,在剪切带边界上材料颗粒方向变化急剧,剪切带内部具有非常大的孔隙率等。基于传统弹、塑性力学的有限元法存在的主要缺陷是:负刚度问题;网格依赖性;不能准确预测出剪切带的厚度、间距和不能较好模拟局部化启动后的行为等。

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