确定地应力场边界载荷的有限元优化方法研究

从弹性力学基本方程出发，针对煤层气储层地应力场反问题，结合对区域地应力场认识，利用阻尼最小二乘法建立了应力场反演的优化约束模型，提出了一种用于反演地应力场边界力的优化分析方法，该方法根据部分实测点的应力值进行边界力反演，并与有限元方法和有限差分法相结合，通过改变边界力参量达到优化逼近目标函数。该方法根据研究区域少量地应力实测资料进行最优化计算,使得计算应力场与实测应力达到最优拟合，以弥补回归反演方法和边界载荷调整法的不足，来提高计算精度。针对沁水盆地少数控制井的地应力大小和方向作为约束条件，计算了区域地应力场，算例证明了该方法的计算精度和可靠性，本文提出的优化方法可有效解决地应力场边界力的反演问题。