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FRACOD模拟裂纹扩展液-力耦合模块的研发及工程应用
被引量：
2
1
作者
沈宝堂
柴顺杰
+1 位作者
张士川
陈兵
《山东科技大学学报（自然科学版）》
CAS
北大核心
2021年第3期26-34,共9页
核废料储存、地热开发等岩体施工过程中经常遇到液-力耦合(H-M)问题,给安全施工带来了巨大挑战。开展液-力耦合相关模拟问题的研究对岩体工程领域发展具有一定的现实指导意义与参考价值。FRACOD软件中的H-M耦合采用位移不连续法计算裂...
核废料储存、地热开发等岩体施工过程中经常遇到液-力耦合(H-M)问题,给安全施工带来了巨大挑战。开展液-力耦合相关模拟问题的研究对岩体工程领域发展具有一定的现实指导意义与参考价值。FRACOD软件中的H-M耦合采用位移不连续法计算裂隙的变形和张度、用立方定律等方法依次对相邻裂隙单元之间流量、水压进行计算,再通过力学部分及液体流动部分的动态时步迭代循环,进而获得最终岩体破裂状态。为进一步验证FRACOD中液-力耦合模块的模拟效果,以地热开发中水力压裂及节理岩体中裂纹传播过程为例进行分析。模拟结果表明,在高应力环境中,天然裂隙岩体在水压及原岩应力共同作用下发生了明显的剪切滑移,受裂纹剪切的影响天然裂隙的水力孔径增加了80%,裂隙内部流体流动明显增强;在液-力耦合作用下,液体驱动的裂纹与岩石节理贯通且贯通后的节理继续向最大主应力方向扩展,模型结果直观地展现了耦合裂纹的起裂、扩展和贯通全过程以及应力场、声发射等物理场信息的分布规律。FRACOD中液-力耦合模块的开发,可成为研究岩体液-力耦合问题的工具,进而为岩体工程领域提供一种新的模拟方法和手段。
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关键词
FRACOD
位移不连续法
液-力耦合
水力压裂
裂纹扩展
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职称材料
题名
FRACOD模拟裂纹扩展液-力耦合模块的研发及工程应用
被引量：
2
1
作者
沈宝堂
柴顺杰
张士川
陈兵
机构
山东科技大学矿山灾害预防控制省
部
共建国家重点实验室培育基地
澳大利亚联邦科学院矿物资源部昆士兰先进技术中心
出处
《山东科技大学学报（自然科学版）》
CAS
北大核心
2021年第3期26-34,共9页
基金
国家自然科学基金项目(51974173,52004147)
山东省重点研发计划项目(2019GSF111024)
山东省自然科学基金项目(ZR2020QE129)。
文摘
核废料储存、地热开发等岩体施工过程中经常遇到液-力耦合(H-M)问题,给安全施工带来了巨大挑战。开展液-力耦合相关模拟问题的研究对岩体工程领域发展具有一定的现实指导意义与参考价值。FRACOD软件中的H-M耦合采用位移不连续法计算裂隙的变形和张度、用立方定律等方法依次对相邻裂隙单元之间流量、水压进行计算,再通过力学部分及液体流动部分的动态时步迭代循环,进而获得最终岩体破裂状态。为进一步验证FRACOD中液-力耦合模块的模拟效果,以地热开发中水力压裂及节理岩体中裂纹传播过程为例进行分析。模拟结果表明,在高应力环境中,天然裂隙岩体在水压及原岩应力共同作用下发生了明显的剪切滑移,受裂纹剪切的影响天然裂隙的水力孔径增加了80%,裂隙内部流体流动明显增强;在液-力耦合作用下,液体驱动的裂纹与岩石节理贯通且贯通后的节理继续向最大主应力方向扩展,模型结果直观地展现了耦合裂纹的起裂、扩展和贯通全过程以及应力场、声发射等物理场信息的分布规律。FRACOD中液-力耦合模块的开发,可成为研究岩体液-力耦合问题的工具,进而为岩体工程领域提供一种新的模拟方法和手段。
关键词
FRACOD
位移不连续法
液-力耦合
水力压裂
裂纹扩展
Keywords
FRACOD
displacement discontinuity method
hydro-mechanical coupling
hydraulic fracturing
crack propagation
分类号
TN929.5 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
FRACOD模拟裂纹扩展液-力耦合模块的研发及工程应用
沈宝堂
柴顺杰
张士川
陈兵
《山东科技大学学报（自然科学版）》
CAS
北大核心
2021
2
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职称材料
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