在静力或动载作用下,软弱的层理和节理是岩体各向异性的主要特征。本文利用分离式霍普金森压杆(SHPB)系统对富含顺层岩层的速率相关断裂特性进行了实验研究。基于缺口半圆弯曲岩石试件在不同缺口与弯曲面交角(...
单向碳/环氧复合材料中I型层间裂纹的动态扩展行为
采用双悬臂梁(DCB)试件研究了单向碳/环氧复合材料中I型层间裂纹的动态扩展行为。用实验和数值相结合的方法得到了动态层间扩展韧性。利用一种新型的电磁Hopkinson杆系统,在10~30m/s的对称张...
一种新的基于多重网格的裂纹扩展预测新方法
为了高效地模拟工程结构的疲劳裂纹扩展,在扩展有限元框架下提出了一种新的多重网格重分析方法。在数值方法中,首先使用MG来建立含裂纹网格和含裂纹网格之间的联系。传递算子仅在初始MG分析中构造,并将在裂纹扩...
致密地层水力裂缝扩展特征:分形维数视角
由于水力裂缝的扩展形态与非常规地层的生产性能和估计的最终采收率密切相关,因此在储层尺度上准确表征裂缝形态至关重要。在使用内聚单元法获得的裂缝扩展模拟的基础上,我们使用改进的盒计数法估计了不同条件下水力...
黏聚单元法的剪切硬化模型及其在裂缝性储层剪切水力裂缝模拟中的应用
粘性单元法已被广泛用于水力压裂的建模,但长期以来,岩石基质和天然裂缝的剪切强度和剪切断裂能随围压的增加而硬化的特性尚未应用于粘性单元的本构关系。在本研究中,提出并验证了剪切硬化模型和相应的用户子程序U...
采用耦合渗流的离散元方法模拟多孔介质中的水力压裂和达西渗流
研究裂缝扩展过程中岩石基质的流体渗透是水力压裂工程最困难的技术挑战之一。本文建立了一个耦合的流固耦合模型来模拟水力压裂过程中的裂缝扩展。为此,在流固耦合离散单元法(DEM)中,采用了一种新的具有力-位...
三维FDEM中的新型热-固耦合法研究岩石热破裂行为
本文在组合有限元-离散元法 (FDEM) 中提出岩石热破裂的三维热-力( TM )耦合新方法。线性热膨胀公式是在FDEM的背景下根据变形梯度乘性分裂的概念实现的。提出的TM公式是在地质力学求解器中推导...
基于力学参数Weibull分布的非均质岩石力学特性和破坏行为的FDEM数值研究
岩石材料通常是非均质的,传统的数字图像处理(DIP)技术和颗粒模型(GBM)方法难以应用于工程规模的问题研究,如隧道开挖。基于组合有限元-离散元法(FDEM),提出了一种随机参数配置法来模拟非均质岩石...
用组合有限元-离散元法模拟岩质边坡的渐进破坏过程
本文提出了一种新的方法(Y-slope)来模拟边坡从启动、运输到沉积的整个破坏过程。该算法在组合有限元-离散元法的代码中实现。为了提高初始应力状态平衡的计算效率,采用吸收边界条件。采用强度折减法,综合...
非常规页岩气藏地质和水力裂缝参数不确定条件下基于机器学习的产量预测
基于历史拟合的地质模型下的页岩气产量预测对实现非常规页岩资源的可靠评估和经济管理至关重要,然而,传统的历史拟合通常通过反复运行高保真度的油藏模拟来进行,因此在实际应用中具有较高的计算成本。在不需要历史...