Phase field modelling of hydraulic fracture

Resumen

El conocido como método phase field ha sido utilizado extensivamente para simular fenómenos de fractura complejos como la nucleación, la colalescencia o la ramificación de grietas. En este trabajo se presenta al extensión del método al análisis de fracturas hidráulicas, y se describe una implementación sencilla pero robusta de la fractura hidráulica con phase field en el paquete comercial de elementos finitos Abaqus. Nuestra implementación numérica explota las analogías entre la ley de evolución del phase field, el flujo de fluidos en medios porosos y la ecuación de transferencia de calor. Esto nos permite aprovechar las características incorporadas en Abaqus y evitar la necesidad de utilizar elementos definidos por el usuario. La robustez y aplicabilidad de nuestro marco numérico se demuestran abordando dos casos de estudio en 2D, conocidos por ser puntos de referencia paradigmáticos en la comunidad de la fractura hidráulica.