基于介观结构的饱和与非饱和多孔介质有效应力

• 作者: 李锡夔 杜友耀 段庆林
• 来源期刊: 力学学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 饱和与非饱和多孔连续体 含液离散颗粒集合体 介观结构的Voronoi胞元模型 有效应力 Biot系数 Bishop参数
• 年，卷（期）: 2016,（1）
• 所属期刊栏目: 颗粒材料计算力学专题
• 页码范围: 28-39
• 页数: 12页
• 分类号: O354.4
• 字数: 8447字
• 语种: 中文
• DOI: 10.6052/0459-1879-15-289

摘要

基于描述含液颗粒材料介观结构的Voronoi胞元模型和离散颗粒集合体与多孔连续体间的介-宏观均匀化过程,定义饱和与非饱和多孔介质有效应力.导出了计及孔隙液压引起之颗粒体积变形的饱和多孔介质广义有效应力.用以定义广义有效应力的Biot系数不仅依赖于颗粒材料的多孔连续体固体骨架及单个固体颗粒的体积模量(材料参数),同时与固体骨架当前平均广义有效应力及单个固体颗粒的体积应变(状态量)有关.提出了描述非饱和多孔介质中非混和固体颗粒、孔隙液体和气体等三相相互作用的具介观结构的Voronoi胞元模型.具体考虑在低饱和度下双联(binary bond)模式的摆动(pendular)液桥系统介观结构.导出了基于介观水力-力学模型的非饱和多孔介质的各向异性有效应力张量与有效压力张量.考虑非饱和多孔介质Voronoi胞元模型介观结构的各向同性情况,得到了与非饱和多孔连续体理论中唯象地假定的标量有效压力相同的有效压力形式.但本文定义的与确定非饱和多孔介质有效应力和有效压力相关联的Bishop参数由基于三相介观水力-力学模型,作为饱和度、孔隙度和介观结构参数的函数导出,而非唯象假定.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李锡夔	大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室	70	761	16.0	25.0
2	段庆林	大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室	25	72	6.0	7.0
3	杜友耀	大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室	2	10	2.0	2.0