離散裂縫模型的案例
COMSOL模擬基于離散裂縫網絡的網絡裂縫井產能模型 ￥100
提供裂縫性油藏離散裂縫網絡模型COMSOL數值模擬案例，對比計算了有無加非達西的計算結果。通過案例可以掌握基于離散裂縫網絡的網絡裂縫井產能等相關模型的建立，包括氣體單項、油水兩項。具體案例和相關推導過程附后。
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離散裂縫網絡中的單相流計算 ￥150
離散裂縫網絡中的單相流算例，歡迎交流！
Comsol-頁巖氣流固耦合數值模擬案例 ￥300
針對頁巖氣流動過程中骨架變形對氣井產能產生的影響，采用Comsol建立了頁巖氣流固耦合數值模擬案例，該模型考慮了頁巖氣黏性流、 Knudsen 擴散、表面擴散和吸附解吸等多重流動機制，采用離散裂縫模型對水力裂縫進行求解，模型可用于分析流固耦合效應對氣井產能的影響規律，以及其他儲層參數和裂縫參數對產能的影響。
壓力場分布
位移場分布
頁巖氣產量變化
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李小剛，等：基于離散元法的壓裂裂縫特征研究
從圖2b可知，水力裂縫穿過層理并向下延伸。
針對頁巖樣品，采用三維塊體離散元方法建立三維壓裂數值模型（圖3a），開展數值模擬。數值模型大小、施工參數和應力與物理實驗保持一致。巖石楊氏模量、泊松比和抗拉強度分別設置為32.44 GPa、0.23 和 103.78 MPa；層理內聚力、內摩擦角和抗拉強度分別設置為8.93 MPa、31.22°和4.71 MPa。從圖3b可知，水力裂縫直接穿過層理，裂縫形態與物模實驗結果一致。對比數值模擬和物理模擬破裂階段部分壓力曲線（圖4），發現兩者總體變化趨勢相似，數模實驗破裂壓力為20.52 MPa，比物模實驗破裂壓力高1.53 MPa，這是因為數值模型沒有考慮壓裂液濾失和巖樣內部可能存在的微裂隙。因此，用三維塊體離散元方法模擬頁巖壓裂裂縫擴展是可靠的。
2.2 模型建立
以涪陵頁巖氣田焦石壩目標區為背景，建立頁巖壓裂裂縫擴展數值模型（圖5）。該模型在x、y、z方向分別長 80 m，寬 80 m，高 40 m，井筒沿最小水平主應力方向（y方向）設置。研究區層理發育，采用等效方式將層理近似為壓前“顯式”的層理弱面，層理間距設置為4 m。為了表征頁巖中發育的天然裂縫，采用離散裂縫網絡（DFN）建模技術，設置兩組離散高角度天然裂縫，在模型中隨機分布。
展開 
離散斷裂網絡DFN三維模型與二維模型的傾角(Dip)近似等效方法
1 引言
相同的數據在二維模型中生成的DFN與在三維模型中生成的DFN結果是完全不一樣的。原因是
在二維空間內，傾角fdip(fracture.dip)的范圍是在0到180°，而在三維空間內fdip的角度是在0到90°；且在二維空間內沒法表示傾向。3DEC提供了一個命令block to-udec，可以使用原點、法線或傾角和傾角方向指定一個平面，然后把這個平面導出到UDEC。顯然這種操作方法得出的DFN結果不是UDEC自身生成的DFN。
block to-udec origin 0,25,0 dip 90 dip-direction 0
下圖所示的是相同數據生成的300條斷裂2D 和3D DFN模型。這個筆記簡要討論了二維模型和三維模型傾角近似等效的方法，也許這種方法并不具有實際意義。
2 等效方法
對于一個生成的3D DFN模型，我們可以求出這個模型中所有斷裂的平均傾角，這可以通過編寫一個簡單的FISH程序來實現，對fracture.list進行遍歷，把每條斷裂的傾角相加，再除以斷裂總數，就可以得到整個模型斷裂的平均傾角，例如得出的平均傾角為54°。
相同的模型在2D中運行，為了與3D模型得出的傾角相同，第一個過濾準則是只保留那些傾角小于90°(fracture.dip(frac)<90)的斷裂，第二個過濾準則是保留那些傾角在54°左右的斷裂，一個更精確的方法是在3D中求出傾角的平均值和標準偏差，然后在2D中使用這個值。這樣就可以在2D中作出一個僅傾角近似3D的DFN模型。
3 斷裂數目
在生成2D DFN的過程中，為了與3D生成的斷裂數目相同，需要用到斷裂數目的判斷方法。有三個不同層次的判斷斷裂數目的函數。
展開 離散斷裂網絡DFN三維模型與二維模型的傾角(Dip)近似等效方法
1 引言
相同的數據在二維模型中生成的DFN與在三維模型中生成的DFN結果是完全不一樣的。原因是
在二維空間內，傾角fdip(fracture.dip)的范圍是在0到180°，而在三維空間內fdip的角度是在0到90°；且在二維空間內沒法表示傾向。3DEC提供了一個命令block to-udec，可以使用原點、法線或傾角和傾角方向指定一個平面，然后把這個平面導出到UDEC。顯然這種操作方法得出的DFN結果不是UDEC自身生成的DFN。
block to-udec origin 0,25,0 dip 90 dip-direction 0
下圖所示的是相同數據生成的300條斷裂2D 和3D DFN模型。這個筆記簡要討論了二維模型和三維模型傾角近似等效的方法，也許這種方法并不具有實際意義。
2 等效方法
對于一個生成的3D DFN模型，我們可以求出這個模型中所有斷裂的平均傾角，這可以通過編寫一個簡單的FISH程序來實現，對fracture.list進行遍歷，把每條斷裂的傾角相加，再除以斷裂總數，就可以得到整個模型斷裂的平均傾角，例如得出的平均傾角為54°。
相同的模型在2D中運行，為了與3D模型得出的傾角相同，第一個過濾準則是只保留那些傾角小于90°(fracture.dip(frac)<90)的斷裂，第二個過濾準則是保留那些傾角在54°左右的斷裂，一個更精確的方法是在3D中求出傾角的平均值和標準偏差，然后在2D中使用這個值。這樣就可以在2D中作出一個僅傾角近似3D的DFN模型。
3 斷裂數目
在生成2D DFN的過程中，為了與3D生成的斷裂數目相同，需要用到斷裂數目的判斷方法。有三個不同層次的判斷斷裂數目的函數。
展開 雙向流固耦合模型三：帶離散相的雙向流固耦合模型
通過雙向流固耦合可分析在顆粒作用下的流暢分布及固體受力狀態，若感興趣可加qq：1196497187
離散斷裂網絡DFN模型總結
其中, 離散斷裂網絡(DFN)的引入增強了這種研究的可能性. 這個筆記簡要回顧了目前使用的DFN模型. 本公眾號DFN Top 5總結如下:
一個階段性的小結: 離散斷裂網絡DFN
離散斷裂網絡 (DFN) [P2]: fracture generate
離散斷裂網絡Discrete Fracture Network (DFN）
離散斷裂網絡DFN---從流體到固體的模擬
6款離散斷裂網絡(DFN)模擬工具簡介
2 DFN模型回顧
在過去超過半個世紀的研究中, 研究者們提出了各種各樣的DFN模型, 主要的模型概括如下. 應當意識到, 不是所有的模型都適用于合并到力學模型中. DFN模型目前用在SRM和巖橋的研究中.
展開 離散斷裂網絡DFN模型---Baecher Model
1 引言
近二十年來, 離散斷裂網絡DFN在許多工程領域得到了應用，主要包括采礦工程、土木工程、環境工程和石油儲藏工程。迄今為止, 在水力學和巖石工程領域(離散斷裂網絡DFN---從流體到固體的模擬), 已經發展出許多DFN模型(離散斷裂網絡DFN模型總結), 而且研究者們還在繼續發展新的DFN模型, 但是由于這些模型作了許多數學上的假設, 而巖體由于地質構造作用的不同, 呈現出千變萬化的特征, 因此提出的大多數模型還沒有在實踐中得到充分驗證和應用。不過, 其中一些模型已經在巖石工程中得到了廣泛應用, 例如Veneziano模型(離散斷裂網絡DFN模型---Veneziano Model), Voronoi 模型(Voronoi多邊形在有限元中的應用; 二維Voronoi 塊體生成方法; 三維Voronoi塊體的單軸抗壓強度試驗). 本文簡要描述了另一個廣泛使用的模型: Baecher模型 .
2 Baecher模型
DFN顯式地將斷裂或者節理作為不連續的特征，用帶有概率分布的隨機變量來定義. 因此，DFN可以用來推斷現場觀測數據，從而代表巖體不連續的性質。離散斷裂網絡模型是根據斷裂特征之間的特定關系生成的，如斷裂產狀、斷裂、尺寸和終止條件。其中, Baecher模型(Baecher et al., 1978, Statistical Description of Rock Properties and Sampling)是一種非常靈活的算法，可以生成復雜的節理網絡。
Baecher模型
Baecher模型是一個典型的盤形節理模型，其中節理尺寸即跡長是有限的，并且遵循某種統計分布。每個節理由三個參數定義，即中心點、產狀和直徑。
展開 ABAQUS瀝青路面結構裂縫模擬與分析模型。 ￥78
abaqus路面結構裂縫和動態響應模型， 路面結構裂縫和動態響應問題的算例分析（含操作步驟文檔，CAE，inp，odb結果文件）。在下面層瀝青穩定碎石 ATB 層底面已有一條長 3.0cm 的垂直裂縫。材料參數和文件目錄見照片。路面結構在標準荷載作用下裂縫的擴展規律模擬。
付費后即可獲取模型及教程下載鏈接。
離散斷裂網絡DFN模型---Veneziano Model
1 引言
用于表示離散斷裂網絡DFN的隨機模型在巖石工程中有許多應用，包括采礦工程、土木工程、環境和儲藏工程。離散斷裂網絡模型是根據斷裂特征之間的特定關系生成的，如斷裂產狀、斷裂、尺寸和終止條件。在<離散斷裂網絡DFN模型總結>一文中, 曾總結了16種DFN模型, 盡管這些模型在概念上都有理論基礎，但大多數模型還沒有得到充分驗證和在巖石工程中得到應用。
在實踐中，模型的選擇取決于如何將其與現有的現場數據和項目的工程需求聯系起來。基于這些理論模型, 近年來研究者們已經開發了一些復雜程度和使用方便程度不同的離散斷裂網絡系統生成器。<6款離散斷裂網絡(DFN)模擬工具簡介>總結了其中一些通用的大型DFN軟件, 這些軟件可以捕捉不同的地質環境，可用于復雜多變的工程項目。也有一些作者開發了特定模型的小型軟件, 例如基于Baecher模型的Stereoblock (Hadjigeorgiou等人),基于Veneziano模型的Fracture-SG (Grenon and Hadjigeorgiou, 2008)等.
在所有這些DFN模型中, 最為巖石工程接受的是Veneziano模型, 一些工業標準的巖石工程軟件,例如UDEC, 3DEC, RS2都借用了Veneziano模型的概念. 這個筆記簡要回顧了Veneziano模型的歷史背景.
2 Veneziano模型
Priest and Hudson(1976)首先發現了用泊松平面和泊松線模擬的巖石斷裂與現場觀察到斷裂的幾何形狀非常好的相似性。不過，簡單的泊松平面斷裂模型是基于斷裂為無限范圍的假設，這并不適合表示巖石的幾何形狀。1979年，Veneziano提出了一種方法, 將泊松平面斷裂的概念適應于有界斷裂。
展開 
離散元-邊界元動力耦合模型
本文提出了一種二維變形體離散元與時域邊界元的耦合模型，這一模型可以將非連續體的模擬與無限域的模擬統一在一個模型中，可用于在地震波動輸入條件下，考慮輻射阻尼的巖體邊坡或地下結構等的動力穩定和變形分析，拓寬了離散元動力分析的領域。算例分析表明本耦合分析模型具有較高的精度
261281--.doc
COMSOL三維隨機裂紋 裂縫模型 隨機裂隙 隨機纖維建模
在COMSOL中可采用CAD模型導入的方式實現隨機裂紋或是纖維材料的建模。首先需要在CAD內生成所需的三維纖維模型，這里用到了CAD_隨機纖維3D插件。模型建立如下圖所示。注意這里的纖維采用的是線，而非實體。
將長方體基體導出為.sat文件，同時將刪除基體后的線狀纖維另存為.dwg文件。
打開COMSOL軟件，在幾何菜單下選擇導入三維CAD文件，選擇剛剛保存的.dwg文件，并將要導入的對象更改為曲線和點，可選擇合并曲線對象。構建對象，這樣三維的線就導入到COMSOL軟件內了。
下一步我們將長方體的基體材料也導入到COMSOL內，其實這一步也可以在COMSOL中直接建模完成。還是選擇導入，選擇剛剛保存的.sat文件，在這里要導入的對象需要選擇實體。
到這一步纖維跟基體就全部導入到COMSOL內了。
如果想再COMSOL內模擬線性的裂縫，需要將基體進行分割操作，選擇布爾操作和分割-差集。要添加的對象選擇基體，要減去的對象選擇纖維。
構建對象后，基體材料就被纖維分割完成，形成了基體內的線狀裂縫。
后面進行網格剖分分析等，可根據自己的要求進行。
最后看一下GIF效果圖：
在建模過程中所采用的AutoCAD插件可以在這里下載得到：
CAD_隨機纖維3D插件
如需2D版本可通過下面鏈接下載：
CAD隨機纖維2D插件
展開 abaqus離散元沙漏模型
*Particle Generator, name=dem1, type=PD3D,
Maximum Number of Particles=2000
*Particle Generator Inlet, surface=inlet1
*Particle Generator Mixture
dem1,
*Discrete Section, elset=dem1, density=0.25, alpha=7.0
PDF1,
*Discrete Elasticity
2.0E+10, 0.25
*Probability Density Function, name=PDF1, TYPE=DISCRETE
0.5, 1.0
______
*Particle Generator Flow, generator=Particle1-1.dem1
FlowSpeed, MassFlow
**
*Contact
*Contact Controls Assignment, rotational terms=STRUCTURAL
*Contact Inclusions
dem1, loudou-1.in
dem1, dem1
*Contact Property Assignment
dem1, loudou-1.in, P1F
dem1, dem1, P11
*dload
particle1-1.dem1, GRAV, 9800., 0., -1., 0.
展開 基于粘結裂縫模型的非均勻準脆性材料斷裂模擬研究
基于粘結裂縫模型的非均勻準脆性材料斷裂模擬研究
