Modeling fracture propagation in a rock‐water‐air system with the assumed enhanced strain method

有限元法 机械 断裂(地质) 伽辽金法 扩展有限元法 变形(气象学) 非线性系统 多孔介质 可塑性 材料科学 岩土工程 多孔性 地质学 结构工程 物理 工程类 复合材料 量子力学
作者
Fushen Liu
出处
期刊:International Journal for Numerical Methods in Engineering [Wiley]
卷期号:123 (11): 2429-2466 被引量:9
标识
DOI:10.1002/nme.6945
摘要

Abstract This article presents a fully coupled finite element method for the single cohesive fracture propagation in a deformable porous medium (rock) interacting with two immiscible pore fluids, that is, water and air. The cohesive fracture is represented with the assumed enhanced strain method which can be cast into a classical plasticity framework. The governing equations for the solid skeleton deformation, pore water flow, and pore air flow are derived based on the mixture theory. The coupled nonlinear global system is then solved by the standard Galerkin finite element method. The numerical implementation is verified against the numerical and analytical solutions previously reported in the literature. The proposed model is capable of capturing fluid transfer between the fracture and the host rock due to the pressure difference. The numerical examples demonstrate that the behavior of fracture propagation can be significantly influenced by the capillary pressure inside fracture and vice versa. Since the fracture is represented at the level of Gauss points, the proposed numerical model can be easily implemented on any standard finite element code base.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
水冰完成签到 ,获得积分10
3秒前
黑猫小苍完成签到,获得积分0
4秒前
4秒前
默默莫莫完成签到 ,获得积分10
5秒前
haustyu发布了新的文献求助10
7秒前
yanweihome完成签到 ,获得积分10
13秒前
斯文败类应助Total采纳,获得10
17秒前
Z.完成签到 ,获得积分10
19秒前
Junwen完成签到,获得积分10
19秒前
aajhajkahna完成签到,获得积分0
20秒前
南风完成签到,获得积分10
20秒前
正直的沛凝完成签到,获得积分10
21秒前
橙子橙完成签到,获得积分10
22秒前
rylee完成签到,获得积分10
22秒前
小小神仙完成签到 ,获得积分10
24秒前
Aiden完成签到,获得积分10
24秒前
姜糊完成签到 ,获得积分10
27秒前
30秒前
36秒前
v0id应助酷酷士晋采纳,获得10
38秒前
微笑的严青完成签到,获得积分10
39秒前
kk2024发布了新的文献求助30
40秒前
小冯完成签到,获得积分10
42秒前
43秒前
chenying完成签到 ,获得积分0
47秒前
50秒前
张江川完成签到,获得积分10
52秒前
111完成签到 ,获得积分10
54秒前
科研通AI6.4应助kk2024采纳,获得10
55秒前
Hairu完成签到,获得积分10
56秒前
烂漫香水完成签到 ,获得积分10
58秒前
乐观的忆枫完成签到 ,获得积分0
58秒前
奇奇怪怪的大鱼完成签到,获得积分10
58秒前
XU博士完成签到,获得积分10
59秒前
求助发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
认真的诗槐完成签到 ,获得积分10
1分钟前
leeyolo完成签到,获得积分10
1分钟前
zzzzzyq完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 1500
Weaponeering: An Introduction Fourth Edition, Volume 1 1000
Advanced Weaponeering Fourth Edition, Volume 2 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
Curating Socialism: A Handbook of International Art Exhibitions 1947-1989 550
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7513695
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9102194
关于积分的说明 19427117
捐赠科研通 7119458
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3253334
关于科研通互助平台的介绍 2422172
邀请新用户注册赠送积分活动 2239910