裂隙演化的案例
考慮基質、裂隙雙滲透的滲透率演化過程
煤層瓦斯運移過程，基質、裂隙中瓦斯分別以不同的滲透率進行滲透。裂隙中滲透率變化明顯高于基質中滲透率變化，可能于裂隙瓦斯滲透速度快，裂隙有效應力變化大有關，具體的變化見圖。歡迎大家交流學習！
UDEC7.0煤層建模開挖代碼 ￥66
由于現場監測的局限性，在煤體開采過程中產生的冒落，垮落形態等問題不能很好的表現出來，難以直觀的觀察研究裂隙發育情況，而離散元軟件UDEC可以模擬裂隙的發育演化規律。從建模、賦參、設置邊界條件到fish逐步開挖，相關代碼如下：
model new
block tolerance corner-round-length 1E-2
block tolerance minimum-edge-length 2E-2
block contact tolerance overlap 1.0
block create polygon 0,0 0,275 600,275 600,0
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
block cut crack (0,20) (600,20)
block cut crack (0,27) (600,27)
block cut crack (0,32.8) (600,32.8)
;......
展開 裂隙中的流固耦合仿真方法
第二步:設置模型，定義材料屬性、耦合參數和邊界條件
我們使用 COMSOL Multiphysics 中的固體力學和達西定律接口對裂隙介質中的流體力學過程進行了模擬。我們激活了 多孔彈性接口以實現固體和流體方程之間的直接耦合，定義了巖石基質和裂隙的材料特性和本構方程，將巖石/裂隙特性，例如孔隙率、儲水和滲透率定義為局部應力/壓力狀態的函數，來實現間接耦合。我們還定義了力學和水力邊界條件。
第三步:計算解
我們在兩個連續的階段運行模型。在第一階段，系統在給定的原位應力和壓力條件下達到初始平衡（通過斜坡加載）。在第二階段，我們模擬系統對流體注入或地下開挖等工程活動的響應。
仿真實例
示例1:裂隙巖石中的流體注入
我們將建立的模型用于模擬受流體注入影響的裂隙巖石的流體力學行為（參考文獻 1）。使用該模型，我們可以真實地表征裂隙多孔介質中的壓力擴散，完整巖石中由脆性和疲勞引起的損傷以及裂隙結構對流體力學過程的重要影響（圖2）。我們還能夠直觀地查看裂隙巖石中損傷、應力和壓力場的詳細演變，并進一步研究多孔彈性對驅動系統中新損傷傳播的基本控制（圖 3）。根據模擬結果，我們還可以分析由完整巖石脆性破壞和（或）天然裂隙摩擦滑動引起的誘發地震活動的時空演變（圖4）。
圖2 注液過程中裂隙巖石的壓力演化與損傷擴展。
圖3 查看(a)損傷的分布情況;(b)應力比(即局部最大主應力與局部最小主應力的比值);(c)裂隙巖石局部區域的流體壓力(通過高度表達式顯示)。
圖4 低、高裂隙密度分別為 0.5 和 1.5 的裂隙巖石中誘發地震活動的空間分布和演化規律。
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