Resumen

Se presenta una tecnología de análisis numérico por elementos finitos (EF) para obtener soluciones eficaces y fiables de rocas con acoplamiento hidráulico-mecánico (HM), investigar las características de la infiltración y simular la evolución de los daños en la roca. Para ajustarse a la situación real, la roca se considera naturalmente un material heterogéneo, en el que el módulo de Young, la permeabilidad y la resistencia obedecen a la típica función de distribución de Weibull. La clásica relación constitutiva de Biot para la roca como medio poroso se introduce para establecer un conjunto de ecuaciones que se acoplan con la deformación elástica del sólido y el flujo de infiltración. Posteriormente, la roca se desarrolla en un novedoso modelo conceptual y práctico que considera la evolución del daño del módulo de Young y la permeabilidad, en el que la utilización integral de varias otras tecnologías auxiliares, por ejemplo, el criterio de resistencia de Drucker-Prager, la teoría estadística de la resistencia y la evolución del daño en el continuo, da lugar a la tecnología de cálculo de la variable de daño. Para ello, se establece una estrategia de análisis numérico por EF eficaz y fiable. Se presentan ejemplos numéricos para demostrar que el método propuesto puede establecer un modelo de roca heterogénea y ser adecuado para diferentes condiciones de carga y, además, para demostrar la eficacia y fiabilidad en el análisis de las características de infiltración y daño para la roca.

• Materias:Análisis Matemático Matemáticas Algebra Ingeniería Lógica matemática
• Subjects:Mathematical Analysis mathematics Algebra Engineering Mathematical logic
• Palabras claves:Análisis numérico por elementos finitos; roca; acoplamiento hidráulico-mecánico; características de la infiltración; evolución del daño; módulo de Young; permeabilidad; función de distribución de Weibull; relación constitutiva de Biot; deformación elástica de los sólidos; flujo de infiltración; tecnología de cálculo de la variable de daño; criterio de resistencia de Drucker-Prager; teoría estadística de la resistencia; evolución del daño continuo; estrategia de análisis numérico por elementos finitos; condiciones de carga; análisis de las características de la infiltración y del daño.
• Keywords:Numerical finite element analysis; rock; hydraulic-mechanical coupling; seepage characteristics; damage evolution; Young's modulus; permeability; Weibull distribution function; Biot constitutive relation; elastic solid deformation; seepage flow; damage variable calculating technology; Drucker-Prager strength criterion; statistical strength theory; continuum damage evolution; numerical FE analysis strategy; load conditions; seepage and damage characteristics analysis.