一种超临界CO2作用下准脆性材料变形-碎裂的模拟方法

摘要

本发明公开了一种超临界CO2作用下准脆性材料变形‑碎裂的模拟方法，包括以下步骤：统计煤岩体中天然裂隙分布，确定几何参数，编写裂隙生成程序；建立数值计算模型，划分实体单元，在实现天然裂隙及实体单元交界处嵌入裂缝单元并自动生成集合；依次构建反映煤岩基质塑性变形、非贯通裂缝混合型断裂、煤岩完全断裂后块体间接触面分离/挤压/压剪摩擦的力学本构关系；确定煤岩力学参数随超临界CO2作用时间的演化规律，输入材料参数并设置初始条件；设置增量步大小、输出参量、裂缝单元失效及接触对激活时刻的状态变量。本发明为CO2地质封存条件下，盖层受CO2腐蚀、复杂应力耦合作用下其密封性演化提供了有效的模拟工具。