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基于对数应变的孔隙黏弹性有限变形理论
唐熊, 郑佩
计算物理    2024, 41 (3): 287-297.   DOI: 10.19596/j.cnki.1001-246x.8723
摘要155)   HTML7)    PDF (3120KB)(555)   

在有限变形理论框架下, 基于对数应变和Kelvin流变模型提出一个孔隙黏弹性理论模型。该模型通过假设Kirchhoff应力和孔隙压力与对数应变和Lagrangian孔隙度的变化量存在线性关系, 将线性孔隙黏弹性模型中的无穷小应变直接替换为对数应变而得到。作为验证, 将该理论模型用于研究经典的Terzaghi一维固结问题, 通过与孔隙弹性有限变形模型的数值结果对比, 结果显示: 在固结早期, 孔隙固体骨架的黏弹性响应和弹性响应曲线几乎是一致的, 但随着时间的推移, 孔隙固体骨架的黏性逐渐主导骨架的变形, 并影响固结的最终结果; 并且, 骨架的黏性会延迟孔隙压力的扩散。此外, 通过设置黏性贡献系数ζ=0.001, 从数值角度实现了孔隙黏弹性响应"退化"为孔隙弹性响应, 这在一定程度上验证了模型的正确性。

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介观非均匀双相介质中局域流对弹性波传播的影响
石建成, 郑佩, 高哲
计算物理    2019, 36 (3): 298-304.   DOI: 10.19596/j.cnki.1001-246x.7847
摘要262)   HTML1)    PDF (2062KB)(1164)   
针对弹性波衰减与速度频散问题,基于Pride和Berryman的介观非均匀双重孔隙介质理论模型,推导一组用位移表示,另一组用位移及孔压表示的全新形式的耦合动力学方程组,并基于双孔介质模型,推导出弹性波的相速度与逆品质因子的解析式,重点讨论介观尺度下的局域流动对弹性波传播特性的影响.数值算例表明:快波的速度随着频率的增加而迅速增加,且介观流动损失比Biot损失至少高一个数量级;同时局域流对慢波也有着不同程度的影响.证实了局域流是波能损失和相速度频散的主要因素.
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