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课程简介

该视频课程主要讲解基于相场法的水力压裂理论,以及如何在Comsol中构建相应的数值模型。课程主要内容包括:(1)相场法水力压裂基础理论及控制方程精讲,结合经典SCI文献;(2)在Comsol中构建相场法水力压裂数值模型;(3)考虑了不同应力边界条件,复现SCI模型;(4)Step by Step全程操作演示,可跟做。
15*******07
新君老师您好!我想请教下:模拟倾斜裂缝时,几何模型和网格划分都修改后,为什么显示:瞬态求解器 1 (sol1/t1) 找不到时间步以满足给定的容差。时间:0。最后一个时间步不收敛。 这是什么原因造成的呢? [回复]

    用户回复:

  • 岩土新君:从报错来看,是容差因子过小,本质原因可能是模型设置的问题。具体可以在技术论坛讨论交流。专人回复。
    2024-12-05
2024-12-04
岩土**
欢迎在技术论坛发帖交流本课程模型的疑问,以及相关模型的问题,专人回复,提交即发布,无需审核。 [回复]
2024-11-27
60*****58
老师您好,您课程讲的很清楚,我也理解透彻了您的模型。我发现流体压力曲线和一般岩石三轴压裂实验中的应力应变曲线变化趋势十分类似,我想问一下可不可以把流体压力曲线当成应力应变曲线分析岩石性质 [回复]

    用户回复:

  • 岩土新君:你是说在压裂过程中,流体压力先增大后减小是吧。这其实可以反映岩石的压裂受力过程,在破裂前,压力聚集,破碎后,压力扩散。但是跟应力应变曲线,本质上还是不同的。当然,流体压力曲线可以反映岩石强度问题,应力应变曲线也是反映强度问题,这个要看你怎么去合理解释了。感觉也是有道理的。
    2024-11-26
2024-11-25
岩土**
任何问题,都可以在技术论坛发帖求助,有专人回复解答。提交即发布,无需审核。 [回复]

    用户回复:

  • 岩土新君:可以是本课程模型的疑问,也可以是相关任何问题的疑问。
    2024-11-15
  • 岩土新君:每天有专人不定时回复解答。
    2024-11-15
2024-11-15
15*******75
请问,视屏案例中,裂缝是向两边扩展的,在我的模型里裂缝需要从左侧向模型内部单向扩展,需要改动什么吗 [回复]

    用户回复:

  • 岩土新君:你只需要设置对应的边界条件和初始裂缝就行,其它不需要改变。
    2024-10-31
2024-10-31
60*****58
老师您好,看您的课程受益真的很大,我想请问一下材料的抗拉强度是在哪里设置的 [回复]

    用户回复:

  • 岩土新君:相场法跟传统的拉裂破坏准则不一样,它是从能量的角度来研究裂缝的起裂和扩展。你说的抗拉强度,对应的地方在临界能量释放率,它表示材料在裂缝扩展时所需的最小能量释放率。临界能量释放率是给定的参数。临界能量释放率可通过拉伸试验测定,也有其它很多方法估算。欢迎在技术论坛交流。
    2024-10-31
2024-10-31
34*************om
老师您好,如果我在水热耦合的基础上加上裂缝相场法,需要对方程进行改动吗?谢谢 [回复]

    用户回复:

  • 岩土新君:那相当于在这个模型基础上增加温度场呗,具体要看你怎么耦合温度场,可以在技术论坛详细交流。
    2024-10-25
2024-10-25
15*******75
老师您好,在裂缝伸展过程中,如果想让裂缝周边的多孔介质渗透系数发生变化,在这个可以实现吗?需要怎么考虑呢? [回复]

    用户回复:

  • 岩土新君:首先,裂缝的渗透系数肯定是可以变化的。你说的裂缝周边,是指还没有产生裂缝的围岩吗,这个怎么确定范围,渗透系数怎么折减,是要考虑的问题。另外,相场法其实基本含有类似功能,因为相场它并不是0和1两个值,它是在0和1之间变化,也即是说,有损伤,但没有完全开裂的地方,相场也考虑进去了的。
    2024-10-19
2024-10-18
师傅***
老师您好,我举报有人盗录您的视频,但是不全,我被他坑了,那个二道贩子啥都不懂,就是个骗子。兜兜转转还是老师您的课程详细些,后续有问题可以请教您吗? [回复]

    用户回复:

  • 岩土新君:所以啊,千万不要贪便宜啊,那些二道贩子估计连PDE是啥都不知道,资料也不全,甚至是假的,很多朋友被二道贩子坑了后,还是得到我这里来买,我们后续答疑交流都是有保障的,技术论坛永远为你们敞开大门。后续任何问题,在技术论坛上发帖,无需审核,我们有专人回复。
    2024-10-17
2024-10-17
Sh**it
老师您好,变量相场phi在哪里设置 [回复]

    用户回复:

  • 岩土新君:建议先把视频耐心看完,phi是相场方程的主变量,在方程里面。
    2024-08-27
2024-08-26
19*******81
请问老师,压出来的相场宽度怎么获得。 [回复]

    用户回复:

  • 岩土新君:这个要看你怎么去定义裂缝的宽度,相场大于多少才算裂缝。另外,你还要确定裂缝中心,以及裂缝方向。裂缝方向实时变化,,裂缝沿走向宽度也变化,这个统计起来会比较麻烦,你可以试试。
    2024-05-29
2024-05-29
19*******15
老师您好,请问如果设置断层,在几何里面断层该怎么画???我之前用了线段感觉不行,用了矩形,断层那里效果还是没有。请老师给与解答!谢谢老师! [回复]

    用户回复:

  • 岩土新君:断层要设置接触。
    2024-05-17
2024-05-17
89*****79
老师我复现了,课程确实可以。这个是静态预制裂缝,我想问一下相场法可以做动态裂缝扩张吗? [回复]

    用户回复:

  • 岩土新君:这就是动态裂缝扩展啊。只不过预设了一个很短的初始裂缝,然后在压力作用下向两端动态扩展。
    2024-05-14
2024-05-14
20******zn
新君老师好,请问能否实现顶板压裂裂缝跨界面扩展的模拟,模型建立需要注意些什么?谢谢。 [回复]

    用户回复:

  • 岩土新君:可以。把这个视频课程学透彻,相应文章看懂,那就知道需要注意哪些地方了。特别是初始裂缝的设置。
    2024-05-03
2024-05-03
kn***30
新君老师好,我有个关于变量的问题。就是变量中,l1、l2、l3、g1_P、g2_P、g3_P、g1_n、g2_n、g3_n的表达式具体是怎么来的,因为在文献中没有看到相应的大于、小于相关的运算操作,对几个变量的设置不是很理解,希望老师解答! [回复]

    用户回复:

  • 岩土新君:这是固体力学弹性矩阵D里面的相关变量,具体表达式详见我给的核心参考文献中的2021年的那篇中文文献,里面有关于D的详细表达式(式16)。这里的弹性矩阵中引入了相场,考虑了裂缝扩展对刚度弱化的影响。这个表达式非常复杂,要深刻理解它的话,必须具备弹性力学基础,特别是张量思维。
    2024-04-08
2024-04-07
cu********08
新君老师好,我想问一下,在这个模型中是采用划分出来的域来代替裂缝,那能不能使用线段来代替裂缝。如果在一个平面中,有许多裂缝,我们要看在注水过程中裂缝的扩展变化情况,使用域来代替裂缝显然不可能,如果用线段,能不能有视频中的效果。需不需要设置其他的东西呢???麻烦您给解答一下。谢谢 [回复]

    用户回复:

  • 岩土新君:你对相场法的本质还没搞清楚,相场法,是通过0-1的损伤来判定开裂,是基于连续介质理论,因此它的裂缝开裂表现为裂缝所在域内内出现损伤,损伤值越大,说明裂缝开度越大。因此相场法的裂缝不是用线段来描述的。
    2023-12-20
2023-12-14
15*******84
老师您好,我想请教下,我将边界的压力增大为110Mpa,95Mpa,同时增加注入液量,但是我的结果变得非常奇怪,甚至出现负压力值,这是为什么呢 [回复]

    用户回复:

  • 岩土新君:大概率是你的初始应力状态不对,可以微信图文并茂咨询。
    2023-10-11
2023-10-10
15*******90
新君老师,你好,视频介绍了20年文献的4.1部分,那请问4.2将初始裂缝由横向改为斜向45°,我是几何部分将插值曲线同样旋转45°,其他方面不更改,而后在网格划分那不能用映射,那该怎么处理呢? [回复]

    用户回复:

  • 岩土新君:那就采用自由四边形网格或三角形网格啊,网格尺寸尽量较小。
    2023-09-21
  • 15*******90:老师,网格调完后,进行计算后,初始裂缝一瞬间显示斜45°,而后逐渐变为水平,最终计算结果45°的初始裂缝最终显示是一条完全水平裂缝,前面偏微分和达西模块对于域,我也做了核对,所以老师我在想,斜向裂缝是不是还需要调其他的?还有4.3初始两条垂直裂缝也显示一样的结果,最终也都是水平
    2023-09-22
  • 岩土新君:最终的走向跟你的应力边界条件相关。
    2023-09-22
2023-09-21
12*22
老师您好,请问能请教一下三场耦合下的comsol水力压裂,应该怎么建立吗? [回复]

    用户回复:

  • 岩土新君:加温度场的话,应当不难,处理好各场之间的耦合项很关键,耦合项明确的话,再加个传热接口进行改造。
    2023-09-14
2023-09-14
El****24
老师您好,想请教您一下,在霍姆赫兹方程的源项和吸收系数定义输入相场phi的函数吗? [回复]

    用户回复:

  • 岩土新君:是的,输入与phi相关的函数。
    2023-08-18
2023-08-18
zl***09
老师,您好!请教您一个问题,相场法对于拉裂隙扩展具有较好的模拟性能,是不是对于隧道或洞室开挖引起的剪切和压破坏裂隙难以表征?是否可以通过修改控制工程实现压裂隙的扩展和表征? [回复]

    用户回复:

  • 岩土新君:你这个问题很好!目前这个相场模型主要是流体压力引起的拉裂裂缝,如果想用相场法做压、剪裂缝,理论上应当也是可以,需要重新定义相场,修改相关理论方程。
    2023-08-01
2023-08-01
ph********od
老师,您好,如果我将裂缝变为斜向或者纵向,又或者将裂缝从边界处开始扩展,除了对几何模块进行修改外,还需要对哪些模块进行修改呢? [回复]

    用户回复:

  • 岩土新君:不需要其它修改,注意网格划分即可。
    2023-06-30
2023-06-29
za*******ng
老师你好,问一下如果竖向和横向的压力增加到10MPa,那么想要使裂缝扩展需要如何设置一下,增加计算时间么? [回复]

    用户回复:

  • 岩土新君:可以增加流体注入压力或注入流量。
    2023-06-21
  • za*******ng:注入流量在达西定律的质量源2中可以调,注入压力如何改?
    2023-07-03
  • 岩土新君:注入压力的话,如果是边界,设置压力边界;如果是域,设置域内孔压。
    2023-07-03
2023-06-21
lp***96
老师,请问下能模拟超临界CO2的压裂吗,做一个水力压裂与超临界CO2压裂裂缝扩展的对比 [回复]

    用户回复:

  • 岩土新君:一样的啊,超临界CO2也可看作一种流体,只是流体参数不一样而已,其他的跟水一样,原理一样的。
    2023-06-09
2023-06-09
El****24
谢谢老师的讲解,对自己很有帮助。另外想请教一下老师,如果设立两个相场,下限场变量应该怎么填呢? [回复]

    用户回复:

  • 岩土新君:两种方法,右键再添加一个下限,或者在第一个下限变量后面空格,接着写即可。
    2023-06-02
2023-05-30
Fa**uw
感谢老师,讲得非常仔细。有个问题想咨询一下老师,如果中间为孔的话l0怎么取值呢? [回复]

    用户回复:

  • 岩土新君:中间为孔的话,建模的时候,把孔的部分挖除,然后把流体压力施加到孔壁上。建议可以看看相关文献的做法,有很多文献是中间为注压圆孔。
    2023-05-26
2023-05-25
15*******70
老师,请问一下这个初始裂缝可以设置成纵向吗 [回复]

    用户回复:

  • 岩土新君:可以啊
    2023-05-06
  • 15*******70:如果是两条裂缝,可以模拟裂缝应力干扰吧
    2023-05-06
  • 岩土新君:可以的
    2023-05-08
2023-05-05
21****02
你好,请问下comsol6.0里面储水模拟没了,但是视频里需要设置储水模型,这里这么办呢 [回复]

    用户回复:

  • 岩土新君:其实版本之间差异不大,主要是子接口的结构和位置发生了变化。对于6.0版本的话,在默认的多孔介质母接口,点击它,在设置中,多孔介质里面,储水模型选择用户定义即可。
    2023-05-03
2023-05-03
17*******45
请问新君,这个模型可以模拟给定压力控制的水力压裂吗?如果模拟定压力水力压裂的话还需要设置质量源吗? [回复]

    用户回复:

  • 岩土新君:一般用流量注入的方法更普遍一些,如果用压力边界的话,你可以试试,要把原来设置的质量源去掉。
    2023-04-24
  • 17*******45:但是除了预制裂隙部分加了质量源以外,模型在岩石内部也设置了质量源,这个也可以去掉吗?
    2023-04-25
  • 岩土新君:你要把理论方程搞明白,要明白质量源里面都是哪些量,分别代表什么意思,视频里面讲的非常清楚,建议结合视频看。
    2023-04-26
2023-04-23
El****24
老师您好 想请教一下comsol水力压裂那个模型 上下左右既然加了压力 但是边界条件又都是0 那这个力实际有作用到模型上吗? 这个裂纹是因为压力而裂开的还是因为注水呢? 注水就是通过质量源最后加个10体现的吗? [回复]

    用户回复:

  • 岩土新君:边界的力为了跟内部的应力平衡;边界的位移并没有两个方向都固定;裂缝扩展的动力来源于注水压力;是的。
    2023-04-09
2023-04-09
乔睦*
请问,能不能在相场区域生成含真实裂纹的区域,相场区域只是代表损伤区域,能不能换成真实裂纹后进行渗流实验呢? [回复]

    用户回复:

  • 岩土新君:你可能是对相场法有误解。相场法是基于连续介质理论的,尽管裂缝损伤区是连续的,但仍然具有裂缝的性质,比如流体在裂缝中渗流,远比围岩流速要大,其效果就是真实裂缝。尽管还存在节点连接,但该处就类似于裂口。你所说的真实裂开的那种,那就要用离散元做,效果远不如有限元。
    2023-03-23
2023-03-22
油气**
谢谢岩土新君老师的模型,今年准备专注水力压裂课题,把它搞透,到时候有不动的地方还请老师赐教哦,顺便说一句,讲得非常不错哦 [回复]

    用户回复:

  • 岩土新君:加油,希望你能把它完全搞透,从理论到建模。关于视频课程内容,任何不懂的地方可以给我微信留言,前提是要把视频看完整。
    2023-01-30
2023-01-30
17*******45
请问,如果我想模拟变排量注液的话,质量源那里的单位怎么设置,如果排量是“10t”的话在单位后面除以时间“s”就行,都是如果是"10sin(t)"后面的单位怎么变呢? [回复]

    用户回复:

  • 岩土新君:这个简单,处理方式很多,比如你可以在sin函数里面把变量t除以时间单位,让这个表达式变成单位为1的标量。
    2023-01-23
2023-01-22
古德**
模型非常不错,值得赞一个。请问一下,如果我要考虑初始孔压,该怎么设置呢,可以直接在达西接口设置初始压力吗? [回复]

    用户回复:

  • 岩土新君:我不建议这样做,之前指导了一位朋友,这样做会导致初始孔压对裂缝产生影响。如果不想让初始孔压对裂隙产生影响,又要考虑初始孔压的话,我给的建议是,在固体力学的初始应力上减去一个初始孔压,在达西接口,初始值为零,在后处理中将孔压值加上初始孔压。因为流体的流动是压力梯度导致的,初始孔压多少并不影响流体流动过程,而且这样做也考虑了初始孔压对应力的影响,也即考虑了初始孔压+后续增加的孔压对裂缝扩展的影响。
    2023-01-18
2023-01-18
ZQ****99
请问一下,能否在这个模型的基础上,考虑污染物的浓度扩散呢?就是比如高压液体是污染物,导致压裂裂缝扩展,进而扩散到周围的围岩中,研究空间污染物浓度的变化。 [回复]

    用户回复:

  • 岩土新君:这个当然是可以的。流体不仅能够在裂缝中扩散,还考虑了围岩多孔介质的渗流。所以,液体污染物溶质可以通过裂缝扩散到周围的多孔介质中。可以把溶质运移接口考虑进去,溶剂的速度就用这个模型中流体的速度,肯定是可以实现的。
    2023-01-09
2023-01-09
山清**
岩土新君老师,您好,请问这个相场的概念,可以理解为损伤吗? [回复]

    用户回复:

  • 岩土新君:确实可以这么理解,说明你理解的比较透彻。
    2023-01-03
2023-01-03
17*******45
请问新君,我看文献中模拟做出来的裂缝很光滑,粗细基本上都差不多,但是我自己做出来的裂缝就比较粗糙,裂缝需要后处理吗? [回复]

    用户回复:

  • 岩土新君:不需要后处理啊。裂缝的光滑程度,实际上就是相场的计算结果,跟很多因素有关,比如求解器的精度设置,网格质量,应力状态,压力的加载方式等。在其他方面都设置比较合理后,可以试试优化求解器参数,比如相对容差等与收敛性相关参数。
    2022-12-30
2022-12-30
WH**01
请问可以模拟两条裂缝扩展过程中交叉的情况吗? [回复]

    用户回复:

  • 岩土新君:可以啊,参考文献中有相关案例,都是可以模拟的
    2022-12-07
2022-12-07
MR****16
岩土新君老师讲的非常详细,我已经按照步骤实现了,请问一下老师,如果中间是个空心的孔洞,该怎么建模呢,请老师赐教,谢谢 [回复]

    用户回复:

  • 岩土新君:这种情况可以考虑两种思路:1、圆孔中间还是实心,只不过将圆孔处的相场phi初始值设置为1;2、几何模型圆孔处空心,给圆孔边界施加均布定流量。
    2022-12-04
  • za*******ng:老师您好,请问采用您说的第二种方案的话,是对钻孔边界施加质量通量吗?原先的质量源1和质量源2应做何调整?
    2023-07-22
  • 岩土新君:这个跟原先的理论是一样的 ,源1还是指除钻孔外的储层的通量,不变;源2根据具体的钻孔源项参数来进行调整。
    2023-07-24
2022-12-04
暖冬
老师讲的非常详细,应当是全网讲水力压裂最棒的。我想请问一下,可以在这个模型的基础上做三维的吗?谢谢老师 [回复]

    用户回复:

  • 岩土新君:谢谢你的认可,三维跟二维建模思路是一样的,可以的。你可以设置水平方向的围压和竖直方向的轴压。
    2022-12-03
2022-12-03
C-15:Comsol相场法水力压裂
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岩土新君

学历:博士

研究方向:岩土多物理场耦合;岩土多孔/裂隙渗流;滑坡动力学;岩土工程支护

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