水力劈裂问题的态型近场动力学建模

来源：计算力学学报杂志2019年第1期北京时间：

作者：张钰彬,刘一鸣,黄丹

单位：河海大学 力学与材料学院, 南京 211100,河海大学 力学与材料学院, 南京 211100,河海大学 力学与材料学院, 南京 211100

摘要：将态型近场动力学理论引入水力劈裂问题的模拟。构建了能反映岩土类材料准脆性断裂特征的态型近场动力学本构模型，并在物质点间相互作用力模型中加入等效水压力项，以实现在新生裂纹面上跟踪施加水压力。同时，考虑裂纹面间的接触，引入物质点间的短程排斥力作用，并设计了相应的接触算法。通过自编程序将模型和算法应用于含初始裂纹、不含初始裂纹以及含坝基软弱结构面的混凝土重力坝在高水头作用下的水力劈裂过程模拟，并与扩展有限元等模拟结果对比，验证了本文模型和算法的可行性和准确性。

关键词：水力劈裂,裂纹扩展,态型近场动力学,接触,重力坝,

基金资助：国家自然科学基金（51679077，11132003）；中央高校基本科研业务费（2015B18314，2017B13014）；江苏省自然科学基金（BK20130822）；NSFC-广东联合基金（第二期）超级计算科学应用研究专项资助项目.