今天給大家?guī)硪粋€有關(guān)水力壓裂模擬的案例，廢話少說直接上論文：

       非均質(zhì)彈塑性煤體水壓致裂裂紋形態(tài)研究 - 中國知網(wǎng) (cnki.net)

       模擬裂紋擴展的方法有很多，但我覺得FDEM方法是模擬縫網(wǎng)形態(tài)的最好方法，這篇論文使用ABAQUS通過二次開發(fā)實現(xiàn)FDEM方法，相關(guān)方法星辰北極星大佬早就使用過了，這里我們主要解決兩個問題：

1、材料非均質(zhì)性的實現(xiàn)方法

2、多射孔多注入點的集中流量注入實現(xiàn)

       模擬的基本模型很簡單，辦公室的工作站只夠帶動的二維的；因為考慮了地層的非均質(zhì)性，所以計算不易收斂，這個二維模型為100w自由度，40核工作站算一步10分鐘左右，單步增量時長1e-5到-7的樣子，所以還請大家斟酌后建模。具體模型如下圖：15m*15m的地層中有一簇射孔，詳細尺寸圖中已經(jīng)給出啦。

       這一簇射孔在際水力壓裂中是一個分隔段，我們需要將中間四個注液點耦合到一個節(jié)點上，給這個節(jié)點設(shè)置集中注液流量，被耦合的四個點根據(jù)孔隙壓力自己平衡每個點的注液流量。想實現(xiàn)上述目標需要用到管單元FP3D2，這個單元是不支持CAE操作的，關(guān)鍵字如下：

    1）單元類型及參數(shù)定義

*Element, type=fp3d2, elset=elem-pipe

**

**單元編號**

**

*fluid pipe section, elset=elem-pipe, material=mat-flpipe

*fluid pipe flow loss, type=blasius, laminar flow transition = 1.0

0.031415, 0.2, 0., 0., 0., 0., 0.

    2）材料定義

*material, name=mat-flpipe

*density, porefluid

1000

*viscosity, definition=newtonian

0.001

       在CAE操作中先要建立一個“一入四出”的二維線單元，之后將線單元四個出口與地層的四個注入點綁定，之后的單元定義以及材料屬性賦值操作就都要在inp文件中進行啦，每個參數(shù)啥意思幫助文檔里有的哦。之后給我們的管單元的“一入”設(shè)置集中注入，他就會把流量分進“四出”后進入地層。

       至于如何實現(xiàn)材料非均質(zhì)性的描述，本文中使用的是Weibull分布，對模型中的Cohesive單元進行隨機賦值，如何實現(xiàn)材料的隨機賦值參照b站大佬哦，大佬的腳本講解細致，可以自己學會的，不愛學的可以花點銀子打賞一下我，哈哈哈哈

       abaqus腳本之單元隨機賦予材料 - 嗶哩嗶哩 (bilibili.com)

       最終的模擬結(jié)果如下，效果還是不錯的，想要模擬復雜縫網(wǎng)，考慮材料的非均質(zhì)性必不可少！

       剩下就是要花小錢錢啦，壓縮文件里有CAE文件，inp文件以及隨機賦值的腳本，嘿嘿不過學習方法文章中都給了哦。

p.s. Inp文件才是最終提交計算的文件，CAE里的模型是不能直接提交計算的

      Python腳本的運行要在CAE中完成

      CAE是2021版本建的模型