泸州区块全井段地层力学性能及井壁稳定性

泸州区块全井段岩性复杂,漏、溢、垮复杂突出,严重影响深层页岩气资源效益化开发。针对不同岩性地层特征,建立基于室内实验及现场工程参数的全井段地层力学性能及三压力预测方法与剖面的建立,具有重要的研究意义与工程价值。基于室内实验,建立不同岩性地层力学参数预测方法,评价了不同岩性地层力学参数分布规律,耦合地应力、力学实验数据及现场漏溢塌工程信息,考虑井眼轨迹、力学弱面等因素,建立了全井段孔隙压力、坍塌压力、破裂压力分布剖面。研究结果表明,须家河、茅口组低孔隙压力、裂缝发育,漏失压力低,龙潭组煤层、泥岩力学强度低,坍塌压力低,普遍在1.5左右;深部石牛栏组、龙马溪组异常高压,存在溢流风险。建立了泸州区块深层岩石力学性能及三压力剖面,可为该地区井身结构优化设计、关键工程参数设计提供科学依据。     

基于游戏引擎的力学仿真新方法

力学是一门建立在实验上的学科,这种实验耗费成本较高并且并不易于运作.计算机仿真是这种力学实验的一种合理的替代方式.但是传统的力学仿真方法也存在许多缺点,如:互动性弱,灵活性差,可重复利用性低,开发难度高等.鉴于传统技术的这些缺点,本文提出了一种新的方法—基于游戏引擎的力学仿真.物理引擎为游戏引擎提供底层技术支持,确保力学仪器在物理规则的控制下运动.这样的方法不仅大大提高了开发的效率,还提升了交互性、灵活性和可复用性.本文的主旨是讨论基于游戏引擎的力学仿真的优点、详细介绍物理引擎技术并着重展示如何使用游戏引仿真机械设备.     

低渗透储层应力敏感特征探讨

学术界对低渗透储层是否存在强应力敏感具有较大争议，给油气生产决策带来困扰。争论的焦点在于，渗透率应力敏感实验过程中岩芯是否发生塑性变形，岩芯与封套之间是否存在微间隙及其对实验结果是否具有重要影响。针对传统实验无法证明岩芯是否发生塑性变形的问题，改进实验方法，在渗透率测试前、后增加岩芯力学测试。根据弹性力学理论和有效应力理论，推导出应力敏感评价的理论公式，并进行了定量计算。实验测试和理论计算结果表明，应力敏感实验过程中，岩芯所受的有效应力小于其弹性极限，岩芯不会产生塑性变形；岩芯与封套之间存在微间隙，对渗透率测试结果及变化规律具有重要影响；低渗透岩芯在低有效应力条件下测得的渗透率具有较大误差；微间隙的存在导致岩芯的应力敏感程度被高估；实验过程中岩芯的应变极小，渗透率变化极其微弱；低渗透储层不存在强应力敏感，一般来说岩石渗透率越低应力敏感性越弱。     

三体磨损中材料塑性变形磨损的数值模拟

根据三体磨损是典型的随机过程这一特点，运用蒙特卡罗方法模拟在球形磨料的作用下，材料塑性变形磨损的磨损率。模型结合接触力学、低周疲劳损伤力学原理，计算了对不同金属材料进行配偶时被磨材料的磨损率。为了验证模拟的正确性，采用近似圆球形的石英砂磨料，在与模拟计算相同的实验条件下，进行了三体磨损实验。结果表明，实验与模拟数据符合较好。     

一种低孔隙率材料负泊松比性能测试实验研究

为使学生充分理解材料负泊松比这一奇特的力学行为,针对一种含周期性异形孔的低孔隙率材料,开展其负泊松比性能测试实验研究。首先构建含周期性异形孔的低孔隙率材料的参数化模型,通过有限元方法开展仿真实验,计算有限尺寸的低孔隙率结构的等效泊松比。利用DIC数字图像相关技术对负泊松比材料开展实验研究,通过实验验证了低孔隙率负泊松比结构的拉胀特性,实验结果也验证了数值仿真实验的正确性。通过科研实践与教学实验结合,提高了教学效果,有效地激发了学生的学习积极性,提升了学生利用实验方法处理实际科研问题的能力。     

浅谈现代材料力学实验常用测试手段

力学实验是研究力学的重要手段之一,现在已经独立发展为一门独立的学科—实验力学。本文介绍了现代材料力学实验中常用的测试手段,比较了各类测试方法在实验和工程应用中的特点。对于在力学实验教学和工程测试中具有参考意义。     

基础力学实验教学体系的改革与探索

"基础力学实验"是在融合了理论力学实验和材料力学实验内容的基础上,形成了一个新的教学体系。为适应"双一流"高校建设的要求,努力培养学生的创新意识和工程意识,让学生积极主动地学习,将抽象的概念与多样的实验融会贯通,工程力学系基础力学实验中心从实验内容、实验设备等多方面对基础力学实验教学做出了重大改革与创新。主要阐述了基础力学实验教学新体系的建设,介绍了自主研制实验设备的应用及其教学效果,对于国内的基础力学实验教学体系改革起到一定的促进作用。     

低渗透储层酸预处理降低破裂压力机理

针对高压、高温、低渗透等难动用储层安全高效压开的问题,从岩石力学性质因素研究入手,分析酸化过程中酸与矿物的反应,从微观结构上阐述酸化预处理降低破裂压力的机理,结合酸预处理后的铸体薄片、扫描电镜观察的微观实验和酸预处理前后的宏观力学性质测试结果,阐明了酸预处理降低破裂压力的机理。迪那地区过酸前后岩石力学的实验和破裂压力的计算结果表明:酸化预处理能够改变岩石的力学性质,并有效降低破裂压力,为这类储层开发提供技术思路。     

鄂尔多斯盆地南缘长8储层岩石力学特征及影响因素

鄂尔多斯盆地南缘中生界长8是进行油气开发的重点层位,针对长8储层砂泥岩交互,低孔低渗的特点,对其岩心样品开展了模拟地层下的岩石力学实验研究。实验研究表明：三轴条件下,岩心样品均随着围压的增大,破坏强度变大,即弹性极限显著增加;随着围压的增大,岩石的抗压强度显著增加;随着围压的增大,岩石的变形显著增大。利用测井资料,计算出了动态岩石力学参数并结合实验结果进行了动静态参数拟合,结果表明在进行GR加权的情况下拟合情况较好,因此构建了较可靠的岩石力学参数剖面。在岩石力学参数剖面的基础上,对岩石力学参数空间分布的影响因素进行分析,表明影响泊松比、杨氏模量和抗压强度空间分布的主要因素为岩性、泥质含量和深度。研究成果对鄂南地区长8储层的压裂优化设计提供了重要的依据。     

浅析气垫导轨测量重力加速度实验

气垫导轨是一种近似无阻力的力学实验装置,使用它做力学实验,可以观察和研究在近似无阻力情况下物体的各种运动规律;对各种力学物理量进行定量测量;对力学规律进行验证。本文从实验装置及原理、实验步骤、结论等几个方面来介绍气垫导轨测量重力加速度实验,实验效果很好。     

压力容器低周疲劳寿命的损伤力学理论研究

采用材料延性指标（断面收缩率ψ）定义了一种疲劳损伤变量Ｄψ，并将该损伤变量应用于１６ＭｎＲ压力容器用钢疲劳损伤的研究，提出了一种新的压力容器低周疲劳寿命预测的损伤力学理论，研究结果表明，本文建立的损伤力学方法比局部应力应变法更接近实验结果。     

Boltzmann叠加原理在聚合物粘弹性理论中的应用

将Boltzmann叠加原理应用于聚合物粘弹性理论,由此可以把几种粘弹性行为互相联系起来,由1种力学行为推算另1种力学行为,而无需诸如弹簧和粘壶这一类模型.利用拉普拉斯变换推出蠕变柔量和应力松弛模量间的关系,因此可以把动态力学实验看成无数个应力为Δiσ的蠕变和回复实验的总效应,从而推出了动态力学实验和静态力学实验间的关系.     

冶金材料类专业工程力学创新性实验的构建

探讨了冶金与材料类专业的工程力学创新性实验的内涵。建立了系列力学创新性平台综述了国外创新性实验现状。开展了力学创新实验项目和创新能力的考核。针对冶金与材料类专业力学创新性实验,提出了冶金与材料的专业实验与工程力学实验相结合,科研项目与创新平台及开放实验室相结合。实践证明了这是切实可行的工程力学创新实验教学模式。     

工程岩体抗剪强度参数的数值分析及应用

借助于地质调查和简便易行的力学实验确定复杂岩体的力学参数是岩石力学积极探索与研究的方向之一 ,根据典型的岩体结构概化模型 ,模拟现场岩体力学实验可以达到简便易行和完成大批量试验的目的 .本文使用数值分析方法 ,模拟了节理—岩桥组合剪切实验过程 ,计算了岩体抗剪切破坏强度参数并应用于工程实践     

基于对象的力学实验在线仿真

本文提出了利用面向对象的方法来设计力学实验在线仿真的思想,目的是为培养学生的创新能力,为实验者进行自主设计、研究综合性的实验提供一个力学实验资源共享的平台.本文对力学实验当中的物理对象模型进行了分类和对象化并通过实例进行了分析和说明.     

虚拟光弹性力学实验研究

为了实现虚拟光弹性力学实验,提出并采用了一种基于有限元计算和理论分析确定虚拟应力条纹图的反演方法,对巴西圆盘径向压缩实验的光弹性实验结果进行了模拟,并将反演获得的应力条纹图同真实实验获得的条纹图进行了对比分析。结果表明,反演获得的应力条纹图同实验结果一致,该方法实现了在虚拟光弹性力学实验中的定量分析。该方法对虚拟光弹性力学实验研究具有可参考价值。     

基于先进光源的内部力学行为实验研究进展

关键材料的失效破坏是航空航天、桥梁、高铁等重要工程领域中的关键问题,是人类历史上众多无法磨灭的事故和灾难的根本原因.材料宏观层面可见的失效破坏,由其内部无法观察的微观力学行为决定,因而对内部微观力学行为的可视化实验研究是从本质上理解失效破坏机理的重要基础.传统的实验力学测试方法(声测、光测、电测等),均难以实现对材料内部力学行为的直接实验观测.随着近年来同步辐射、中子等先进光源的不断涌现,为发生在材料内部的损伤失效过程的原位实验带来了可能.本文从时空尺度的角度,对国内外利用同步辐射和中子源的内部力学三维实验研究的相关工作进行了整理和综述,在此基础上分析了揭示材料失效破坏固体力学难题在实验力学内部表征方法上面临的挑战,并对基于先进光源的内部力学行为测试原理、方法和技术的发展趋势进行了探讨.     

《基础力学实验》教学质量的优化措施研究

《基础力学实验》是工科教学中的重要环节,力学实验与学习、生产和建设实践有着密切的关系,是工程应用性较强的课程。文中分析了实验教学质量管理的重要性和力学实验教学质量管理中存在的问题,给出了提高力学实验教学质量的有效措施。通过优化力学实验教学,能激发出学生更大的创造能力和创新精神,有效地提高学生独立解决实际问题的能力。     

科研实践与实验力学发展

本文通过若干实例阐明科研实践与实验力学发展之间的辩证关系。实验力学工作者应当积极在科研实践中发挥特长,使本学科得到不断完善和发展。     

科学共同体要闻

青年科学家研讨极端复杂测试环境下的实验力学5 月 27—29 日,由中国科协主办、中国力学学会和北京交通大学承办,主题为极端复杂测试环境下实验力学的挑战与应对 的中国科协第 235 次青年科学家