在页岩油气等非常规能源开发过程中，深部储层孔隙长期处于初始应力、温度变化及内外压力共同作用之下，孔隙体积及应力状态会随多场耦合环境的改变不断变化。由于球形孔隙是描述多孔介质孔隙演化的常用理想化模型，含初始应力受压球壳的大变形问题也成为连续介质力学中的经典课题，在压力容器、微胶囊等工程场景中同样具有广泛应用。虽然现有研究已分别讨论了压力—膨胀、温度效应或初始应力的影响，但同时考虑内压、外压、温度和初始应力的解析理论仍较为缺乏。
近日，中国科学院力学研究所基于不变量理论，建立了含初始应力受压球壳在热力耦合变形下的解析解，刻画了温度、压力与球壳结构变形之间的耦合反馈关系。团队将解析解与有限元模拟、理想气体关系曲线以及页岩孔隙演化的实验结果进行了对比。结果表明，理论解能够较好描述页岩孔隙在压缩和热作用下的演化。
在此基础上，团队利用该解析模型系统分析了恒外压热膨胀、等温压力诱导变形以及热—压力耦合膨胀三种典型工况下的力学响应。结果表明，在经典等温充压膨胀模式下，内压随构形演化的耦合变形机制则会显著提高临界压力阈值，体现出结构与载荷相互作用对稳定性的增强作用；不同加载条件下，热膨胀效应与压力约束效应相互竞争，导致不同的膨胀或收缩响应；初始应力不仅会显著改变球壳的变形，降低临界压力阈值，还可能改变应力沿厚度方向的分布方式，使其由单调转为非单调。通过适当调整这些参数，可以实现对球壳变形及应力分布的有效预测与调节。
该研究扩展了经典球壳膨胀理论，为分析球壳在复杂环境下的耦合变形提供了理论框架。在实际应用层面，该理论有助于从力学机制上揭示深层页岩在埋藏、热演化以及内外压力变化时，孔隙体积与应力的变化规律，为深地非常规油气资源开发提供理论参考，并为后续研究更真实的地层条件（如温度不均匀、受力更复杂、结构失稳等）下的力学响应奠定了基础。
相关研究成果发表在International Journal of Mechanical Sciences上。研究工作得到国家自然科学基金、中国科学院战略性先导科技专项的支持。
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内外压力、初始应力、热载荷作用下球壳变形示意图
尼龙因高强度和耐用性广泛用于日常生活和工业生产。退役尼龙的化学回收利用对可持续发展具有重要意义，为获取各种含氮化学品提供了原料。尼龙的高结晶度和强内聚能使其具有高的化学稳定性和良好的溶剂耐受性。当 工业菌种是生物制造的重要竞争力。研究微生物底盘并发现与目标产品生产相关的高效功能元件是工业菌种领域的研究热点。谷氨酸棒杆菌是氨基酸工业生产的主力菌。而谷氨酸棒杆菌基因组约50%的基因功能尚不明晰，功 青少年心理健康工作是建设教育强国、健康中国的重要内容，是党中央关心、人民群众关切、社会关注的重大课题。 党的十八大以来，以习近平同志为核心的党中央高度重视和关心广大青少年的心理健康和成长发展。党的二 近日，教育部办公厅印发《关于加强市域产教联合体建设的通知》（以下简称《通知》），提出进一步提高市域产教联合体建设水平，丰富建设内涵，确保建设质量。 在总体要求上，《通知》提出，以产业园区为基础，聚焦区域主导产业，坚 中国教育新闻网讯（记者 焦小新）近日，由广东以色列理工学院（以下简称“广以”）、广东省能量转换材料和技术重点实验室主办的“2024先进材料与柔性电子国际研讨会”成功举办。世界柔性电子领域知名 ◎摘 要 面向国家战略需求优化学科设置调整机制，是关系高等教育结构性改革的重要路径，也是畅通创新链、产业链、资金链、人才链的关键接点。在世界百年未有之大变局的新形势下，传统的学科设置 。本文链接：含初始应力受压球壳的热力耦合变形研究获进展http://www.sushuapos.com/show-12-2860-0.html
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