魏晨慧
- 作品数：33 被引量：381H指数：13
- 供职机构：东北大学资源与土木工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：矿业工程建筑科学理学一般工业技术更多>>
- 以工程科学问题为导向的固体力学与岩石力学基础教改实践被引量：1
- 2023年
- 弹塑性力学是固体力学与岩石力学的基础,力学课程自身的理论体系特点决定课程内容公式多、逻辑推理严密、计算工作量大。因而课程整体学习难度大、知识点不易被透彻掌握、学生无法灵活应用所学知识解决具体工程问题。作者结合学校矿业优势学科平台建设及采矿工程专业特色,通过“基本理论、导向问题模型、解及其讨论、解的可视化及强化认识”教学环节的优化配置,提出以工程问题为导向的固体力学与岩石力学基础教学新模式改革思路,并进行实践探索、分析教学效果。
- 李连崇于庆磊魏晨慧杨天鸿朱万成牟文强
- 关键词：弹性力学采矿工程教学改革教学新模式
- 岩石损伤过程中的热-流-力耦合模型及其应用初探被引量：59
- 2009年
- 岩石损伤过程热-流-力(THM)耦合问题的研究对于深部采矿等许多工程领域都具有重要的理论意义。以岩石的损伤为主线,在多场耦合分析方程中引入损伤变量,基于质量守恒和能量守恒原理,提出岩体损伤过程中的THM耦合模型。通过把均匀弹性介质THM耦合响应的模拟结果与理论分析结果进行对比,验证了程序及有限元实施的正确性。然后,用该耦合模型进行了不同地应力条件下流固耦合过程的数值模拟,探讨了水压力对于岩石损伤过程的作用机制。数值模拟表明,水压力导致了拉伸损伤范围的扩大和损伤程度的加剧,同时亦对剪切损伤具有抑制作用。
- 朱万成魏晨慧田军杨天鸿唐春安
- 关键词：岩石损伤数值模拟
- 导向孔对两爆破孔间成缝过程影响的数值模拟被引量：23
- 2013年
- 在爆破中,控制裂纹扩展的方法之一是在装药孔之间开挖导向孔,促使裂纹的扩展贯通。炸药在爆炸时,产生的载荷包括爆炸应力波和爆生气体压力。基于这一认识,研发了爆破损伤的数值模拟系统,并对有机玻璃试样中两炮孔同时起爆时孔周裂纹的萌生、扩展过程进行模拟,探讨了无导向孔、有一个圆形导向孔和有一个带切割槽的导向孔3种情况下裂纹的扩展规律。数值模拟结果与室内试验结果相吻合,这一方面证实了在装药孔之间开挖带切割槽导向孔对控制裂纹扩展的有效性,同时也验证了该文提出的爆破损伤模型的可行性。
- 魏炯朱万成魏晨慧白羽李帅
- 关键词：切割槽数值模拟
- 不同地应力条件下切缝药包爆破的数值模拟被引量：25
- 2016年
- 针对切缝药包定向爆破的特点,考虑岩石介质非均匀性的基础上,把岩石爆破视为爆炸应力波动态作用和爆生气体压力准静态作用的过程,基于损伤力学理论建立岩石爆破的力学模型,并对不同地应力条件下切缝药包爆破的裂纹演化规律进行数值模拟,分析不同地应力条件对切缝药包爆破效果的影响。模拟结果表明:采用切缝药包爆破时,裂纹主要萌生于切缝周边,沿切缝方向扩展,切缝对定向裂纹的控制作用明显;当考虑地应力作用,且最大地应力方向与切缝方向垂直时,不利于定向裂纹的扩展;最大地应力方向与切缝方向平行时,有利于定向裂纹的扩展。裂纹的扩展方向受控于切缝角度和最大地应力方向这2个条件,裂纹扩展规模则受到地应力的限制。
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- 关键词：地应力爆炸应力波侧压力系数
- 岩体开挖损伤区的表征及热-流-力耦合模型:研究现状及展望被引量：8
- 2008年
- 地下岩体工程的开挖必然在巷道周边形成了开挖损伤区.认清开挖损伤区的物理力学性质及其时空演化规律,对于工程稳定性和安全性评价及支护参数优化是至关重要的.针对能源深部战略储备和核废料深部地下处置等工程问题,近年来岩体开挖损伤区表征及其热-流-力(THM)耦合模型方面取得了较大的进展.文中对岩体开挖损伤区的表征方法及岩体多场耦合模型的研究现状进行了综述和归纳,对其中的一些关键和热点问题进行了分析,并对今后需要开展的研究工作提出了一些看法.
- 朱万成魏晨慧唐春安杨天鸿李连崇
- 关键词：岩体数值模拟
- 煤粒尺寸对气体扩散过程影响的数值模拟研究被引量：2
- 2021年
- 为了研究煤粒尺寸对气体解吸扩散过程的影响,采用单孔模型和扩散因子模型对柳塔煤矿不同吸附平衡压力下0.074~3 mm之间的多种粒度煤的解吸过程进行模拟。通过对比不同扩散因子下模拟数据与试验结果的拟合程度,分析扩散因子随粒径变化的规律。研究结果表明:扩散系数并不是恒定的,其与解吸扩散过程中温度、压力的变化有关。随着煤粒粒径的增大,气体解吸率降低,单孔模型的扩散系数D存在着增大的趋势,扩散因子值单调增加,扩散因子模型在解吸过程的中期阶段比单孔模型的拟合效果好,且由于煤粒球心处压力不断降低,扩散系数值会不断增大。可以根据扩散因子随粒径变化的规律得到同种煤试验粒径区间内任一粒径下的扩散因子,进而得到完整的解吸曲线,对实际工程具有一定的指导作用。
- 张哲魏晨慧刘书源刘泽源张淼
- 关键词：煤粒径数值模拟
- 岩体开挖损伤区的热—流—力耦合模型研究
- 地下岩体工程的开挖必然在巷道周边形成开挖损伤区。开挖损伤区的形成及后续的时空演化过程是一个温度场、渗流场、应力场和损伤场相互耦合作用的过程。认清开挖损伤区的物理力学性质及其时空演化规律,对于工程稳定性和安全性评价及支护参...
- 魏晨慧
- 关键词：岩体数值模拟裂隙
- 文献传递
- 水力压裂裂缝相互干扰应力阴影效应理论分析被引量：17
- 2017年
- 针对油气田水力压裂工程中多裂缝相互干扰应力阴影效应问题,引入三类断裂力学干扰因子,采用权函数理论求解有限尺度地层剖面内部裂缝尖端应力强度因子,分析裂缝干扰与竞争起裂行为。研究结果表明:(1)基于权函数理论所得应力强度因子精度高于采用传统无限大裂缝模型所得应力强度因子;(2)提高破裂压力以增大应力阴影效应作用范围受局限,破裂压力达临界值时,扰动因子出现奇异性最值;(3)应力阴影效应对裂缝间距变化非常敏感,距离直井双翼裂缝扩展总长度一半位置相互干扰行为更加显著;(4)裂缝应力阴影效应随垂直地应力增大呈线性规律增强;(5)裂缝扩展角度变化造成裂缝相互干扰规律极其复杂,并依赖于破裂压力、诱导应力及地应力变化;(6)应力强度因子为负值的特殊闭合裂缝与常规水力裂缝干扰规律明显不同,干扰因子对定量分析闭合裂缝扰动也具有作用;(7)破裂压力与诱导应力交替作用可导致非等长裂缝竞争起裂效果产生差异性转变。研究结果在页岩油气、薄差油层及干热岩等资源开发的水力压裂工程中定量分析多裂缝干扰力学行为具有参考意义。
- 于永军朱万成李连崇魏晨慧代风刘书源王卫东
- 关键词：石油工程水力压裂
- 基于损伤力学理论的脉冲压裂模型及模拟研究被引量：3
- 2016年
- 脉冲压裂是一种新型的压裂增透技术,具有起裂压力低、压裂区裂纹扩展效果好等优点,更适用于非常规气体开采。首先,基于损伤力学理论和流固耦合理论建立了脉冲水压致裂的力学模型及其数值求解方法;其次,通过与已有实验的对比验证了本文所建压裂模型及其数值求解的正确性;最后,通过数值模拟初步研究了脉冲压裂频率、煤岩体力学参数(Biot系数)对压裂效果的影响机理。结果表明:1)脉冲角频率对最终裂纹扩展形态及扩展面积的影响较小,并非频率越大对压裂越有利;2)裂纹长度随Biot系数增加而增长,Biot系数对压裂效果的影响显著。
- 盖迪朱万成魏晨慧牛雷雷
- 关键词：流固耦合有效应力数值模拟
- 深地层煤岩组合体水力压裂裂缝扩展模拟研究被引量：7
- 2019年
- 为进一步分析组合岩体中水力裂缝扩展路径复杂特性,从煤矿坚硬顶底板致裂管理、煤层瓦斯增透以及煤与页岩非常规复合储层压裂角度,建立煤岩组合体模型,分析不同工况下水力裂缝扩展特征并对比破裂压力变化规律。研究发现,本煤层压裂时裂缝复杂度高、扩展路径曲折,益于煤层增透,而不利于坚硬围岩定向管控;在坚硬围岩中压裂时水力裂缝相对平直,利于坚硬顶板定向预裂,但裂缝切穿煤层深度不足,需布置顶底板配对井同步压裂以达到煤层充分增透。增加压裂井的数量时,压裂井及水力裂缝之间产生相互干扰。若兼顾坚硬围岩弱化以及煤层瓦斯增透,需制定合理布井方案,以达到最佳致裂效果,并节约生产成本。页岩储层中赋存天然裂缝的产状影响压裂液滤失及孔隙水压力分布,页岩水力裂缝扩展同时受天然裂缝分布、地应力影响。将不同工况下破裂压力计算结果与部分理论公式结果对比,各种公式所得破裂压力离散,数值计算结果在理论解答变化范围内,并且能更全面地考虑多种储层地质因素、压裂工艺因素对破裂压力的影响。研究结果对于煤矿坚硬围岩管理、煤层增透,以及页岩储层改造方面具备一定参考意义。
- 于永军朱万成李连崇魏晨慧张秀凤秦超宋旭
- 关键词：水力压裂
