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
刚刚
搜集达人应助omega采纳,获得10
刚刚
宗友绿发布了新的文献求助10
刚刚
小仙女完成签到,获得积分20
刚刚
1秒前
YunyeTao发布了新的文献求助30
1秒前
yjh123应助Fourier采纳,获得50
1秒前
HaojunWang发布了新的文献求助10
1秒前
烟花应助聪明的莫菲特采纳,获得10
2秒前
上官若男应助粥沫鱼块采纳,获得10
2秒前
3秒前
vikoel发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
领导范儿应助MMCC采纳,获得10
4秒前
蔺潇发布了新的文献求助10
5秒前
yumuxi发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
W溜溜梅完成签到 ,获得积分10
5秒前
李cx发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
yd完成签到 ,获得积分10
9秒前
Noob_saibot发布了新的文献求助30
9秒前
11秒前
天天发布了新的文献求助10
12秒前
学术菜鸡123完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
昕之海发布了新的文献求助10
12秒前
科研通AI2S应助vikoel采纳,获得10
13秒前
lizishu应助静心求真金教授采纳,获得10
14秒前
14秒前
科研通AI2S应助南瓜霸天采纳,获得10
15秒前
执着鞋子发布了新的文献求助10
15秒前
肖莉萌发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
18秒前
粥沫鱼块发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
小生发布了新的文献求助200
19秒前
wzh发布了新的文献求助10
20秒前
yjh123应助lansefengye2采纳,获得10
20秒前
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
Cronologia da história de Macau 5000
Merrill's Atlas of Radiographic Positioning and Procedures - 3-Volume Set, 16th Edition 2000
Petrology and Plate Tectonics 800
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 540
Trees of tropical Asia : an illustrated guide to diversity 500
Materials Informatics Molecules, Crystals and Beyond A volume in Acta Materialia Book Series 400
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 7050460
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8715349
关于积分的说明 18453143
捐赠科研通 6567704
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3119851
关于科研通互助平台的介绍 2207857
邀请新用户注册赠送积分活动 2095459