人物簡(jiǎn)介
徐曾和,東北大學(xué)工程力學(xué)研究所教授,博士生導(dǎo)師。國(guó)際巖石力學(xué)學(xué)會(huì)中國(guó)小組成員,中國(guó)巖石力學(xué)東北分會(huì)常務(wù)理事,上海海事協(xié)會(huì)理事。東北大學(xué)精品課《巖石力學(xué)》課程負(fù)責(zé)人。 承擔(dān)國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、教育部重點(diǎn)項(xiàng)目、煤炭部重點(diǎn)項(xiàng)目、國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金項(xiàng)目和若干石油、礦山企業(yè)的橫向課題的研究。曾獲得煤炭部科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。主要從事滲流的流固耦合問(wèn)題的研究。近年來(lái)著重于的多孔介質(zhì)中的傳遞過(guò)程與化學(xué)反應(yīng)的研究。還研究了巖爆和礦山結(jié)構(gòu)的非穩(wěn)定破壞。
主要成果
所取得的主要研究成果如下:
一、滲流的流固耦合問(wèn)題
從理論上證明對(duì)于流固耦合條件下多孔介質(zhì)的非線性滲流,經(jīng)典滲流力學(xué)關(guān)于試件內(nèi)壓力梯度均勻的假設(shè)將導(dǎo)致流體質(zhì)量不守恒的不合理推論,并提出了測(cè)定新的試驗(yàn)方法,與實(shí)驗(yàn)吻合的很好;導(dǎo)出孔隙體積改變和固體骨架變形的有效應(yīng)力原理;證明對(duì)于孔隙體積改變,總應(yīng)力的貢獻(xiàn)大于孔隙壓力,因此忽略總應(yīng)力影響的理論值得商榷;在理性力學(xué)關(guān)于混合物理論的基礎(chǔ)上建立了固體變形與流體滲流耦合問(wèn)題的基本方程組,可用于研究緩慢滲流、高速滲流、非牛頓流體滲流等多種滲流耦合問(wèn)題,并闡明Biot的理論僅考慮了流體與固體間的部分相互作用,因而是這一理論的特例;提出了兩種求解滲流流固耦合問(wèn)題的方法;利用這兩種方法求出了若干滲流流固耦合問(wèn)題的解析解;開展了彈塑性變形與非線性滲流耦合問(wèn)題的研究,并求出了問(wèn)題的解析解多種情況下的解析解。
二、多孔介質(zhì)中的多相化學(xué)反應(yīng)與內(nèi)部傳遞行為 建立了快速氣固反應(yīng)與氣體滲流新模型,考慮了反應(yīng)過(guò)程中氣體成分變化,研究表明,耦合和非耦合分析有本質(zhì)區(qū)別,反應(yīng)過(guò)程中氣體性質(zhì)的變化十分重要,不能忽略;研究了化學(xué)反應(yīng)對(duì)孔隙結(jié)構(gòu)及滲流規(guī)律的影響,導(dǎo)出了與反應(yīng)相關(guān)的滲流定律,突破了多孔介質(zhì)傳熱學(xué)中剛性多孔介質(zhì)的限制,建立了化學(xué)反應(yīng)、孔隙結(jié)構(gòu)改變與滲流耦合的模型;研究表明,孔隙結(jié)構(gòu)和化學(xué)反應(yīng)有強(qiáng)烈的相互作用,這種相互作用對(duì)流動(dòng)和反應(yīng)轉(zhuǎn)化都有顯著影響。在非平衡態(tài)熱力學(xué)的基礎(chǔ)上研究了多孔介質(zhì)內(nèi)多組元流體的耦合擴(kuò)散,證明耦合擴(kuò)散與非耦合擴(kuò)散有本質(zhì)差別;考慮到化學(xué)反應(yīng)引起的混合氣體熱容變化和相變傳熱,建立了傳熱、傳質(zhì)、化學(xué)反應(yīng)耦合的新模型,結(jié)果表明,相變傳熱和反應(yīng)過(guò)程中混合氣體的熱容變化,對(duì)反應(yīng)和傳遞有重要影響。
三、巖爆和礦山結(jié)構(gòu)的非穩(wěn)定破壞
應(yīng)用突變理論研究礦山結(jié)構(gòu)非穩(wěn)定破壞的機(jī)制,導(dǎo)出了不同礦山結(jié)構(gòu)巖爆發(fā)生準(zhǔn)則的解析表達(dá)式;建立了堅(jiān)硬頂板下礦柱巖爆的模型。利用該模型成功地解釋了過(guò)去令人費(fèi)解的一種現(xiàn)象,即頂板巖層不破壞,僅僅礦柱的破壞,既能使該結(jié)構(gòu)釋放出大量能量,引起震級(jí)較大的礦震的現(xiàn)象;考慮到圍巖的流變,研究了巖爆的時(shí)間效應(yīng),不但導(dǎo)出巖爆失穩(wěn)準(zhǔn)則的解析解,還可估算巖爆滯后發(fā)生的時(shí)間。對(duì)巖爆的時(shí)間效應(yīng)給出了清楚和合理的解釋。