基于热力学方法的甲烷水合物沉积物本构模型

来源：大连理工大学学报杂志2017年第2期北京时间：

作者：孙翔,郭晓霞,邵龙潭,李洋辉

摘要：甲烷水合物沉积物的力学特性研究尚处于起步阶段，较系统的试验数据仍然不够充分，能够描述甲烷水合物沉积物力学特性的本构模型也不多．基于热力学原理和临界状态的概念的本构模型，可以自动满足热力学定律，其流动法则和屈服函数都可以很自然地从耗散函数中导出．首先介绍了基于热力学方法的甲烷水合物沉积物本构模型，并利用已有的甲烷水合物沉积物的三轴试验数据对模型进行了验证，进一步地应用该模型分析应力间距比对甲烷水合物沉积物力学特性的影响，强调应力间距比和屈服面形状在模型构造中的重要性．模型参数分析表明，应力间距比对甲烷水合物沉积物排水和不排水应力-应变关系、有效应力路径以及剪胀关系都有明显的影响．

关键词：甲烷水合物沉积物热力学应力间距比本构模型

基金资助：国家自然科学基金资助项目(5130904751509032)；国家科技重大专项(2011ZX05026-004)；中国博士后科学基金资助项目(2016790222).