近年来,不断增长的能源需求导致石油和天然气行业对非常规油藏的进行勘探。水力压裂技术(压裂)已经被采用,以增加储层的排水面积。然而,人们对这种技术造成的含水层污染的环境问题表示担忧。操作设计需要预测诱导...
统一延性相场断裂的贝叶斯反演
在韧性失效过程中裂纹萌生和扩展的预测对于金属材料和结构的大规模设计和制造是一项具有挑战性的任务。韧性破坏的数值方面要求对大量材料属性进行塑性和断裂相关参数的次优校准。这些参数作为正演模型进入偏微分方程...
塑性驱动力和断裂韧性退化的裂纹相场模型
本文基于弹塑性材料延性断裂的唯象理论,通过在裂纹相场计算中引入塑性驱动力和断裂韧性退化,提出了一种新的延性断裂相场模型。假设密度由弹性、假塑性和裂纹分量组成,本文在连续介质热力学框架内从局部和全局优化...
考虑分形维数和接触面积影响的粗糙壁裂缝非线性流动行为研究
这项研究的重点是在格子Boltzmann方法的框架内研究沿具有接触区域的粗糙壁裂缝的非线性流动行为。数值结果表明,在压力场、速度场和涡量场分析中,断面粗糙度同时控制平流孔径和涡流孔径。随着分形维数从D...
比例边界有限元法中高阶形状函数的再探讨
比例边界有限元法(SBFEM)是一种求解偏微分方程的半解析方法,其中对区域边界采用有限元近似方法,同时寻求解析解来描述区域内部的解。自SBFEM提出以来,已经应用了许多不同的形函数来插值边界上的解。本...
二维和三维线弹性断裂力学的简单、一阶、条件良好且最优收敛的广义扩展有限元
本文针对二维和三维线弹性断裂力学问题,提出了一种一阶广义扩展有限元法(GXEM)。该方法的条件处理顺序与标准FEM相同,并且对于网格相对于二维或三维裂缝的位置而言,它是稳健的。即使断裂前沿附近的问题的...
分布式有限元网格划分和高效方程求解技术
并行有限元网格划分是一个难题。在过去几十年中,人们提出了几种启发式方法来解决这个问题。除了网格分布外,求解一组大型代数方程也对并行解的性能有很大的影响。开发了许多有效的方程求解技术,这些技术利用了大系...
用数值流形法对含预制裂纹岩石断裂的综合模拟
岩石通常被认为是一种异质和各向异性的材料,其中包含大量的初始缺陷,例如裂纹、节理和孔隙度。在目前的工作中,基于最大拉应力和Mohr-Coulomb准则,完善了在数值流形方法 (NMM) 中实现的压裂建...
论有效应力原理与自由水、土骨架
详细分析了饱和土的自由水与土骨架,提出只有自由水产生并无损耗传递静水压力,建立了水土侧压力计算新公式,奠定了正确的水土分算和正确的水土合算的理论基础。
不同各向异性角度和注入速率下的水力压裂特征和压裂效果评估:无围压条件下的实验研究
了解和表征裂缝扩展对于提高低渗透气藏的增产效果至关重要。本研究研究了页岩层压板各向异性角(层面和取芯方向之间)和注入速率对无围压条件下裂缝扩展的影响。结果表明,单轴应力状态下的破裂压力变化与常规围压下...