水压致裂过程的三维数值模拟研究

• 作者: 唐春安 李根 李连崇 梁正召
• 来源期刊: 岩土工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 流固耦合 并行有限元计算 三维水压致裂 数值模拟
• 年，卷（期）: 2010,（12）
• 页码范围: 1875-1881
• 页数: 7页
• 分类号: TU452
• 语种: 中文

摘要

基于RFPA数值分析方法和并行计算技术,建立了反映岩石细观损伤演化过程的三维渗流-应力-损伤耦合模型.对具有120万单元的方形岩石材料模型,进行了4组不同应力状态下水压致裂过程的三维大规模科学计算分析.计算结果分析表明:起裂压力与失稳压力并不重合,起始裂纹均为张性,裂纹扩展形式、表面平整度、走向、扩展失稳过程以及裂纹的空间分布形态受应力状态影响.当竖直方向为最大主应力方向时裂纹呈空间竖片分布,当水平应力差较大时裂纹表面形态平整,失稳到来较快;当竖直方向为最小主应力方向时裂纹的空间分布呈水平片状;不等的主应力情况下裂纹总是分布在最小主应力面内;当三向主应力相等时,裂纹起裂位置和扩展方向具有竞争趋势,空间分布不具规律,裂缝分支较多.数值模拟结果与物理实验结果有着较好的吻合,该研究对水压致裂工程设计有一定参考价值.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	唐春安		154	2929	30.0	48.0
2	梁正召		66	1220	21.0	33.0
3	李连崇		43	903	16.0	29.0
4	李根		9	101	4.0	9.0