×
莫妮卡·珀考斯卡;安德烈亚·皮科洛亚兹;米查尔·罗贝尔;吉纳迪·米苏里斯

粘性流体驱动的裂纹重定向。 （英语） Zbl 1423.74842号

国际工程科学杂志。 121, 182-193 (2017)。
摘要：如所示M.Wrobel先生等，[同上，111，28-51（2017；Zbl 1423.74291号)]断裂壁上的水力切向牵引改变了局部位移场和应力场。这导致了基于能量释放率临界值的新水力裂缝（HF）扩展条件的形成，该临界值解释了水力诱导剪切应力。因此，很明显，取决于应力场和应变场尖端分布的裂纹方向准则需要改变。我们分析了两个常用的标准，一个基于最大周向应力（MCS），另一个基于最小应变能密度（MSED）。我们表明，在材料断裂阻力较大的情况下，液压诱导剪切应力对裂纹扩展方向的影响可以忽略不计，而对于韧性较小的情况，这种影响是显著的。此外，与所谓的粘度主导区（（K_{IC}\rightarrow 0））相对应的转向角的值很大程度上取决于应力强度因子的比值。

引用于7文件

MSC公司：

74升10 脆性断裂
74层10 流固相互作用（包括气动和水弹性、孔隙度等）

关键词：

断裂扩展方向;水力压裂;韧性主导体制;粘度控制区

引文：

Zbl 1423.74291号
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{M.Perkowska}等人，《国际工程科学杂志》。121182-193（2017年；Zbl 1423.74842）
全文： 内政部 arXiv公司
OA许可证

参考文献：

[1] 阿达奇，J。；Siebrits，E。；皮尔斯，A。；Desroches，J.，水力裂缝的计算机模拟，国际岩石力学和采矿科学杂志，44，739-757，（2007）
[2] Batchelor，G.，《流体力学导论》，剑桥大学出版社，（1976）
[3] Baydoun，M。；Fries，T.P.，《使用XFEM和显式隐含裂纹描述的三维裂纹扩展标准》，《国际断裂杂志》，178，51-70，（2012）
[4] Bunger，A。；Detournay，E。；Garagash，D.，韧性主导的水力压裂与漏失，国际断裂杂志，134，2175-190，（2005）·Zbl 1148.74336号
[5] Chang，J。；徐，J。；Mutoh，Y.，裂纹材料的一般混合模式脆性断裂准则，工程断裂力学，73，9，1249-1263，（2006）
[6] Chang，K.J.，《关于最大应变准则——斜裂纹问题的新方法》，工程断裂力学，第14期，第107-124页，（1981年）
[7] Chang，K.J.，《应变能密度理论应用于角裂纹问题的进一步研究》，《应用力学杂志》，49，2，377-382，（1982）·Zbl 0485.73083号
[8] Cherny，S。；Esipov，D。；库拉纳科夫，D。；拉宾，V。；Chirkov，D。；Astrakova，A.，使用表面曲率预测三维结构表面上的裂缝起始区，工程断裂力学，172196-214，（2017）
[9] Cherny，S。；拉宾，V。；Esipov，D。；库拉纳科夫，D。；Avdyushenko，A。；Lyutov，A。；Karnakov，P.，《水力裂缝全三维非平面演化模拟》，《国际断裂杂志》，201181-211，（2016）
[10] Chudnovsky，A。；Gorelik，M.，裂纹路径的扭曲度、断裂韧性和脆性断裂中的尺度效应，（Carpinti，A.，材料和结构失效机制中的尺寸尺度效应，1996年），E&FN Spon London，97-108
[11] 科特雷尔，B。；Rice，J.，轻微弯曲或扭结裂纹，国际断裂杂志，16，2，155-169，（1980）
[12] 埃尔多安，F。；Sih，G.C.，关于平面荷载和横向剪切作用下板中的裂纹扩展，《基础工程杂志》，85，4，519-525，（1963）
[13] Garagash，D.，剪切变稀幂律流体驱动的平面应变断裂的瞬态解，《国际地质力学数值和分析方法杂志》，30，1439-1475，（2006）·Zbl 1196.74190号
[14] Garagash，D。；Detournay，E.，弹性介质中流体驱动断裂的尖端区域，应用力学杂志，67，1，183-192，（1999）·Zbl 1110.74448号
[15] Goldstein，R.V。；Salganik，R.L.，具有任意裂纹的固体脆性断裂，国际断裂杂志，10，4，507-523，（1974）
[16] Hellen，T.K。；Blackburn，W.S.，《拉伸和剪切组合载荷的应力强度因子计算》，《国际断裂杂志》，11，605-617，（1975）
[17] O.Huber。；镍，J。；Kuhn，G.，关于j个-三维裂纹问题的积分，国际断裂杂志，64，339-348，（1993）
[18] 侯赛因，医学硕士。；Pu，S.L。；安德伍德，J.H.，《组合模式i和模式II下裂纹的应变能释放率》，断裂分析ASTM STP，560，2-28，（1974）
[19] Irwin，G.，穿过板的裂纹末端附近的应力和应变分析，应用力学杂志，24361-364，（1957）
[20] 拉撒路五世。；Buchholz，F.G。；Fulland，M。；Wiebesiek，J.，模式II或模式III标准对三点或四点弯曲试验中裂纹前沿扭转预测的比较，国际断裂杂志，153，2，141-151，（2008）
[21] Leblond，J.B.，平面情况下的裂纹路径，应力强度因子膨胀的一般形式，国际固体与结构杂志，25，11，1311-1325，（1989）·Zbl 0703.73062号
[22] Li，C.，向量CTD准则应用于工程材料与结构的混合型疲劳裂纹扩展、疲劳与断裂，12，1，59-65，（1989）
[23] 李，C。；谢林。；任，L。；谢浩。；Wang，J.，基于SCB实验和FEM评估断裂标准在预测白云石裂纹演化路径中的适用性，工程数学问题，（2013）
[24] Liebowitz，H。；Sih，G.C.，《脆性断裂数学理论》（1968），学术出版社沃尔瑟姆·Zbl 0207.24801号
[25] Palaniswamy，K。；Knauss，W.G.，一般面内拉伸下裂纹的扩展，国际断裂力学杂志，8，1，114-117，（1972）
[26] Paluszny，A。；Zimmerman，R.W.，使用基于有限元的断裂力学方法模拟块体崩落矿的初级破碎，地质能源和地质资源的地质力学和地球物理，3，2，121-130，（2017）
[27] Papadopoulos，G.A.，双轴加载下的裂纹萌生，工程断裂力学，29，5，585-598，（1988）
[28] Perkowska，M。；Wrobel，M。；Mishuris，G.，《剪切稀化流体的通用水力压裂算法：基于粒子速度的模拟》，《计算机与岩土工程》，71，310-337，（2016）
[29] 钱，J。；Fatemi，A.，《混合模式疲劳裂纹扩展：文献综述》，工程断裂力学，55，6，969-990，（1996）
[30] Rice，J.，路径无关积分和缺口和裂纹应变集中的近似分析，应用力学杂志，35，2379-386，（1968）
[31] 理查德·H·A。；Fulland，M。；Sander，M.，理论裂纹路径预测，工程材料与结构的疲劳与断裂，28，3-12，（2004）
[32] Salimzadeh，S。；Paluszny，A。；Zimmerman，R.W.，《渗透性岩石水力压裂过程中的三维孔隙弹性效应》，《国际固体与结构杂志》，108，153-163，（2017）
[33] Sih，G.C.，应用于混合型裂纹问题的应变能密度因子，国际断裂杂志，10，3，305-321，（1974）
[34] Sih，G.C.公司。；Macdonald，B.，断裂力学应用于工程问题-应变能密度断裂准则，工程断裂力学，6631-386，（1974）
[35] Swedlow，J.L.，《斜裂纹、裂纹和断裂的扩展标准》，ASTM STP 601，美国材料与试验协会，506-521，（1976）
[36] Theocaris，P.S。；Andrianopulos，N.P.，《适用于韧性断裂的t准则》，《国际断裂杂志》，20，R125-R130，（1982）
[37] 威廉姆斯，J.G。；尤因，P.D.，《复杂应力下的断裂——角裂纹问题》，《国际断裂杂志》，26，4，346-351，（1984）
[38] Williams，M.L.，《关于固定裂纹底部的应力分布》，《应用力学杂志》，24109-114，（1957）·Zbl 0077.37902号
[39] Wrobel，M。；Mishuris，G.，《重温水力断裂：基于粒子速度的模拟》，《国际工程科学杂志》，94，23-58，（2015）·Zbl 1423.74855号
[40] Wrobel，M。；Mishuris，G。；Piccolroaz，A.，水力压裂中的能量释放率：我们能忽略水力诱导剪切应力的影响吗？，国际工程科学杂志，111，28-51，（2017）·Zbl 1423.74291号
[41] Yehia，N.A.B.，变形应变能密度准则：y准则，工程断裂力学，39，3，477-485，（1991）
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配，可能包含数据转换错误。在某些情况下，zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献，而不要求完整或完全匹配。