محاسبه حداقل فشار لازم برای ایجاد ترک در عملیات شکست هیدرولیکی در محیط ناهمگن

اصطلاح شکست هیدرولیکی بیانگر فرآیند شروع و گسترش شکستگی در سنگ، ناشی از فاشر هیدرولیکی اعمال شده توسط سیال است. در پژوهش حاضر که به منظور شبیه سازی فرآیند شکست هیدرولیکی تعریف شده است از اطلاعات مقالات معتبر در زمینه شکست هیدرولیکی به عنوان داده های ورودی استفاده شده است، و مدل دو بعدی کرنش صفحه ای برای تحلیل فرایند شکست هیدرولیکی در نرم افزاز Abaqus طراحی شده است. تعریف محیط ناهمگن نیز به صورت سابروتین نویسی در نرم افزار فورترن انجام شده است. تنش های درجا براساس سه نسبت تنشی بررسی شده در مقاله هابرت به هر دو مدل همگن و غیرهمگن اعمال می شود. به منظور بررسی مکانیزم جوانه زنی و رشد ترک، از روش نوین اجزاء محدود توسعه یافته استفاده شده و مدل آسیب بر مبنای تنش اصلی بیشینه، به عنوان معیار ترک در نظر گرفته شده است. در این پژوهش مدل های همگن تحت شرایط تنشی مختلف تحلیل و اثر پارامترهایی نظیر تنش های درجا و فشار منفذی مورد بررسی قرار می گیرد و نتایج بدست آمده با تئوری های موجود صحت سنجی می شود. بعد از اطمینان از صحت مدل سازی های انجام شده ، با غیرهمگن در نظر گرفتن محیط، تمامی مدل سازی های انجام شده برای محیط همگن تکرار شده و با مقایسه نتایج دو محیط تأثیر غیرهمگن بودن خاک را در پدیده شکست هیدرولیک بررسی می کنیم. بر این اساس در نظر گرفتن بستر ناهمگن، بدون تغییر در محل جوانه زنی نسبت به محیط همگن باعث تغییر شرایط تنشی دهانه چاه شده و فشار جوانه زنی را نسبت به محیط همگن افزایش می دهد.

کلیدواژه ها:

شکست هیدرولیک ، محیط غیرهمگن ، معیار تنش اصلی بیشینه ، Abaqus ، مدل آسیب