曾庆磊
- 作品数：11 被引量：46H指数：2
- 供职机构：清华大学航天航空学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家教育部博士点基金更多>>
- 相关领域：理学机械工程金属学及工艺一般工业技术更多>>
- 动态断裂有限元方法及工程应用研究
- 庄茁柳占立由小川王恒许丹丹曾庆磊杨小彬
- 项目成果属于力学学科领域。裂纹的失稳扩展是最危险的结构失效模式，如油气输送管道、核反应堆管道和飞行器与船体外壳断裂等；控制和引导裂纹扩展又是工程中最有效的结构分离模式，如飞行员救生系统、材料切割加工、页岩水力压裂等。建立...
- 关键词：
- 页岩水力压裂中多簇裂缝扩展的全耦合模拟被引量：22
- 2016年
- 水平井和水力压裂是页岩气开发中的关键技术。对水力压裂中多簇裂缝同时扩展的物理过程进行了数值模拟。采用扩展有限元法(XFEM)模拟岩石中裂缝沿着任意路径扩展,采用有限体积法(FVM)模拟裂缝中流体的流动,并且考虑井筒中流体流动以及在各簇裂缝间的流量动态分配。通过牛顿迭代对全耦合物理过程进行数值求解,重点研究了初始长度不同的两条裂缝的扩展过程,证明较大的射孔摩阻能促进两条裂缝的同时扩展。并通过算例证明了本方法的精度和有效性。
- 曾庆磊庄茁柳占立王涛高岳
- 关键词：水力压裂有限体积法
- 应用扩展有限元法求解任意二维断裂问题的软件开发
- 传统有限元在计算裂纹扩展问题时应用节点力释放技术,裂纹只能沿着单元边界扩展,或者需要重新划分单元网格,模型复杂,计算量较大。扩展有限元用扩充形函数来表示单元内部的裂纹间断,模拟裂纹扩展的时候不需要重新划分网格,并且具有较...
- 曾庆磊庄茁
- 关键词：软件开发
- 文献传递
- 采用扩展有限元法模拟壳体/实体组合结构中裂纹扩展
- 采用扩展有限元方法模拟了壳体/实体组合结构中裂纹的任意扩展问题.通过引入阶跃扩充形函数和裂尖扩充形函数,不需要重新划分网格即可模拟裂纹扩展过程,并且能够提高解答的精度.对组合结构中的壳体部分采用连续体壳单元进行离散.采用...
- 曾庆磊柳占立许丹丹王恒王涛庄茁
- 基于断裂的扩展有限元及在连续体壳,裂纹分叉,复合材料的应用
- 本文展示了本课题组关于扩展有限元研究的最近成果,描述了基于连续体壳的有限元模型、裂纹扩展准则和应用算例;建立了动态裂纹分叉扩展的有限元模型,给出了分叉速度条件和裂纹扩展路径;提出了抗冲击波复合材料多尺度构件的设计理念,应...
- 庄茁柳占立许丹丹王恒曾庆磊王涛
- 关键词：X-FEM复合材料
- 文献传递
- 页岩水力压裂的关键力学问题被引量：26
- 2016年
- 页岩气是指以吸附和游离时而还有流体相的形态状态赋存于泥页岩中的非常规天然气．页岩气开采成为我国绿色能源开发的新领域．尽管北美页岩气革命取得了成功，但目前仍仅有预期产量5～15％的油气采收率，问题出在什么地方？水力压裂被认为是提高采收率的关键一环，但水力压裂过程中复杂缝网的形成和力学控制机理尚不清楚，这给力学家提出了巨大的挑战和机遇．结合本课题组近期研究成果，论文从理论、哿确实验三个方面对页岩水力压裂中的关键基础力学问题进行介绍和总结．主要内容包括发展页岩人工裂缝扩展的大型物理模型实验，建立页岩本构模型和断裂力学理论，发展耦合断裂力学和流体力学的裂缝网扩展数值模拟方法．页岩水力压裂研究对发展断裂力学的实验技术、理论模型和数值模拟方法起到推动作用，对提高我国页岩气高效开采技术具有重要意义．
- 柳占立王涛高岳曾庆磊庄茁黄克智
- 关键词：水力压裂裂缝网络数值模拟
- 微裂纹群与主裂纹相互作用的扩展有限元分析
- 本文利用扩展有限元方法研究了主裂纹与微裂纹之间相互增强与屏蔽的作用机理。裂纹之间的相互作用通过归一化的应力强度因子来定量表征。本文系统研究了不同数量、排列、密度条件下的微裂纹群对主裂纹的诱导作用。对于单条微裂纹与主裂纹的...
- 王恒柳占立许丹丹曾庆磊庄茁
- 文献传递
- 采用相互作用积分计算壳体中裂纹应力强度因子
- 本文采用扩展有限元法(XFEM)模拟壳体中的任意裂纹,裂纹可以穿过单元内部。壳体采用基于连续体的壳(CB壳)进行离散,从属节点和主控节点都被扩充,并在小变形假设下给出扩充自由度的转换关系。采用修正的相互作用积分计算裂尖的...
- 曾庆磊柳占立庄茁
- 关键词：应力强度因子
- 文献传递
- 采用基于连续体壳的扩展有限元法模拟倾斜裂纹
- 采用扩展有限元法(X-FEM)模拟裂纹可以允许裂纹穿过单元，从而实现裂纹的任意扩展，不需要重新划分网格；同时通过将裂尖位移场理论渐进解引入形函数，可以在粗网格上得到比较精确的解答。本文采用了阶跃扩充形函数和裂尖扩充形函数...
- 曾庆磊柳占立庄茁
- 基于断裂的扩展有限元及在连续体壳,裂纹分叉,复合材料的应用
- 本文展示了本课题组关于扩展有限元研究的最近成果，描述了基于连续体壳的有限元模型、裂纹扩展准则和应用算例；建立了动态裂纹分叉扩展的有限元模型，给出了分叉速度条件和裂纹扩展路径；提出了抗冲击波复合材料多尺度构件的设计理念，应...
- 庄茁柳占立许丹丹王恒曾庆磊王涛
- 关键词：X-FEM复合材料
