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内容概要:本文详细介绍了使用COMSOL软件中的相场法进行水力压裂模拟的技术细节。首先探讨了单一裂缝的扩展机制,包括相场参数的选择如界面厚度参数(epsilon)、断裂能(Gc),以及各向异性分散设置的影响。接着逐步深入到多个裂缝簇的竞争扩展,特别是两簇和三簇裂缝之间的应力阴影效应及其对裂缝形态的影响。文中还讨论了水力裂缝与天然裂缝相交时的特殊处理方法,如接触条件设定、摩擦系数调整等。此外,文章强调了网格划分、时间步长设置等数值模拟的关键技巧,并展示了如何利用相场变量的动态可视化来直观地观察裂缝的生长过程。 适合人群:从事石油工程、地质力学、计算力学等领域研究的专业人士和技术人员。 使用场景及目标:适用于希望深入了解水力压裂过程中裂缝形成机理的研究人员,以及希望通过数值模拟优化压裂作业的设计工程师。主要目标是掌握相场法的基本原理及其在COMSOL平台上的具体实现方式,从而更好地理解和预测实际工程中的裂缝行为。 其他说明:文章不仅提供了详细的MATLAB代码片段用于指导具体的建模步骤,还分享了许多实用的经验和技巧,帮助读者规避常见的数值发散等问题。同时,通过对不同工况的对比分析,揭示了相场法在处理复杂裂缝网络方面的优势。
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内容概要:美国大学生数学建模竞赛(MCM/ICM)由美国数学及其应用联合会主办,旨在提高学生运用数学知识和计算机技术解决实际问题的能力,培养团队合作精神和创新思维。竞赛始于1985年,至今已有近40年历史,是全球最具影响力的数学建模竞赛之一。竞赛分为MCM和ICM两部分,涵盖多个领域,参赛队伍需在4天内完成题目的分析、建模、求解和论文撰写。竞赛面向全球在校大学生,设有多个奖项,获奖对学生的升学和就业有积极影响。参赛队伍应提前学习数学建模知识,掌握常用软件工具,如MATLAB、Python等,同时加强团队协作和时间管理能力。; 适合人群:全球范围内的在校大学生,特别是对数学建模感兴趣的学生。; 使用场景及目标:①提高学生运用数学知识和计算机技术解决实际问题的能力;②培养团队合作精神和创新思维;③为升学和就业积累宝贵经验。; 阅读建议:参赛队伍应提前做好充分准备,学习相关数学建模知识,熟悉常用软件工具,加强团队协作和时间管理能力,以应对竞赛的挑战。