基于近场动力学与有限体积法耦合的裂隙岩体渗流模拟

作     者：李卓徽 周宗青 高成路 张道生 白松松 LI Zhuohui;ZHOU Zongqing;GAO Chenglu;ZHANG Daosheng;BAI Songsong

作者机构：浙江大学建筑工程学院浙江杭州310058 山东大学齐鲁交通学院山东济南250002 陆军勤务学院军事设施系重庆401311 

出 版 物：《同济大学学报（自然科学版）》 (Journal of Tongji University:Natural Science)

年 卷 期：2022年第50卷第9期

页      面：1251-1263页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080104[工学-工程力学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(51991391,U1806226) 岩土工程与地质环境保护重庆市重点实验室开放基金(LQ21KFJJ11)。 

主　　题：流固耦合 近场动力学 有限体积法 裂隙岩体 

摘      要：考虑在不降低求解精度的情况下有效地减少计算量,基于有效应力原理提出了一种有限体积法与近场动力学耦合的方法来模拟饱和孔隙裂隙介质中水力裂缝扩展问题。首先,通过多孔介质渗流模拟算例验证了所提方法的有效性;其次,通过几个数值算例进一步验证了该方法在流体驱动下模拟饱和裂隙孔隙介质中裂纹扩展的能力和主要特点;最后,通过对5个工况的模拟,展现了围压差对水力压裂裂缝扩展具有诱导作用的现象。同时,将该耦合方法的数值模拟结果与其他数值、解析结果或试验结果相对比,进一步说明所提出的耦合方法能够有效模拟岩石流固耦合的力学扩展破裂过程。