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...
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...
开发全 3D 数值模型以研究正交天然裂缝影响下的水力裂缝扩展
尽管水力压裂作为提高致密层产气量的关键技术已被大量研究和应用,但要准确预测和分析复杂储层的压裂行为,特别是像页岩储层这样的自然压裂储层,还存在一些问题和不确定性。本文提出了一个全三维数值模型(FLAC...
横向各向同性的多孔弹性介质中水力裂缝扩展的相场模拟
本文提出了一个相场模型(PFM),用于描述横向同位素介质中的水力裂缝传播。流体流场和位移场之间的耦合是根据经典的Biot多弹性理论建立的,而相场模型则表征了断裂行为。所提出的方法应用了应力和应变之间的...
采用基于XFEM的CZM方法研究了具有过渡带的横观各向同性层状页岩地层中水力裂缝垂向扩展行为
过渡带定义为层状地层在垂直剖面上具有一定厚度、非均质性强、各向异性的界面,对水力裂缝( HF )高度扩展影响较大。本文利用基于黏聚力区模型( CZM )的扩展有限元法( XFEM )建立了含过渡区横观...