مدلسازی عددی اندرکنش شکست هیدرولیکی با لایه بندی

خصوصیات مکانیکی لایه ها به عنوان یکی از مهمترین پارامترهای تاثیرگذار بر روند پیشروی شکست هیدرولیکی و هندسه آن شناخته میشوند. بدین منظور روش المان مرزی بر اساس فرمولاسیون ناپیوستگی جابجایی (DisplacementDiscontinuity) برای حل گسترش شکست هیدرولیکی در سازندهای لایه ای مورد استفاده قرار گرفت. ازالمانهای مرتبه بالا (درجه دو) برای مدلسازی مرز شکستگی و محیط در برگیرنده آن، به همراه المان نوک ترک برای افزایش دقت روش عددی ارایه شده استفاده شد. روش عددی استفاده شده بوسیله تعدادی مسیله دارای حل تحلیلی اعتبارسنجی گردید. در این تحقیق با تغییر پارامترهای الاستیک محیط دربرگیرنده شکست هیدرولیکی، فرآیند گسترش شکست هیدرولیکی در محیط های چند لایه (محیط نرم و سخت) و تحت تاثیر میزان این پارامترها، مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که بسته به پارامترهای محیط در برگیرنده شکستگی، میزان فاکتور شدت تنش ایجاد شده در نوکترک و همچنین تنش های کششی در امتداد فصل مشترک متفاوت خواهند بود، که این دو پارامتر بر مسیر گسترش شکستگی تاثیر گذار می باشند. ترک هیدرولیکی موجود در محیط سخت به سمت محیط نرم متمایل می شود در حالی که ترک هیدرولیکی منتشر شده در محیط نرم از محیط سخت دور می شود. بنابراین تغییر خصوصیات الاستیک لایه ها می تواند هندسه شکستگی را تحت تاثیر قرار دهد.

کلیدواژه ها:

شکست هیدرولیکی ، محیط های لایه ای ، گسترش شکستگی ، روش ناپیوستگی جابجایی