本文關(guān)鍵詞： 飽和與非飽和多孔連續(xù)體 含液離散顆粒集合體 介觀結(jié)構(gòu)的Voronoi胞元模型 有效應(yīng)力 Biot系數(shù) Bishop參數(shù)　出處：《力學(xué)學(xué)報》2016年01期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：基于描述含液顆粒材料介觀結(jié)構(gòu)的Voronoi胞元模型和離散顆粒集合體與多孔連續(xù)體間的介-宏觀均勻化過程,定義飽和與非飽和多孔介質(zhì)有效應(yīng)力.導(dǎo)出了計及孔隙液壓引起之顆粒體積變形的飽和多孔介質(zhì)廣義有效應(yīng)力.用以定義廣義有效應(yīng)力的Biot系數(shù)不僅依賴于顆粒材料的多孔連續(xù)體固體骨架及單個固體顆粒的體積模量(材料參數(shù)),同時與固體骨架當(dāng)前平均廣義有效應(yīng)力及單個固體顆粒的體積應(yīng)變(狀態(tài)量)有關(guān).提出了描述非飽和多孔介質(zhì)中非混和固體顆粒、孔隙液體和氣體等三相相互作用的具介觀結(jié)構(gòu)的Voronoi胞元模型.具體考慮在低飽和度下雙聯(lián)(binary bond)模式的擺動(pendular)液橋系統(tǒng)介觀結(jié)構(gòu).導(dǎo)出了基于介觀水力-力學(xué)模型的非飽和多孔介質(zhì)的各向異性有效應(yīng)力張量與有效壓力張量.考慮非飽和多孔介質(zhì)Voronoi胞元模型介觀結(jié)構(gòu)的各向同性情況,得到了與非飽和多孔連續(xù)體理論中唯象地假定的標(biāo)量有效壓力相同的有效壓力形式.但本文定義的與確定非飽和多孔介質(zhì)有效應(yīng)力和有效壓力相關(guān)聯(lián)的Bishop參數(shù)由基于三相介觀水力-力學(xué)模型,作為飽和度、孔隙度和介觀結(jié)構(gòu)參數(shù)的函數(shù)導(dǎo)出,而非唯象假定.
[Abstract]:Based on the Voronoi cell model which describes the mesoscopic structure of liquid granular materials and the meso-macroscopic homogenization process between discrete particle aggregates and porous continuum. The generalized effective stress of saturated porous media considering the volume deformation of particles caused by pore hydraulic pressure is derived. The Biot coefficient used to define generalized effective stress is not only dependent on particles. The porous continuum solid skeleton and the bulk modulus of a single solid particle are related to the current average generalized effective stress of the solid skeleton and the volume strain (state) of a single solid particle. Describing non-mixed solid particles in unsaturated porous media, Voronoi cell model with mesoscopic structure for three-phase interaction of pore liquid and gas. Mesoscopic structure of liquid bridge system with double binary bond model under low saturation is considered. A mesoscopic model based on mesoscopic hydraulic mechanics model is derived. The anisotropic effective stress Zhang Liang and effective pressure Zhang Liang of unsaturated porous media are studied in this paper. The isotropy of mesoscopic structure of Voronoi cell model in unsaturated porous media is considered. The effective pressure form is the same as the scalar effective pressure assumed phenomenologically in unsaturated porous continuum theory. But the Bishop parameters defined in this paper are related to the determination of effective stress and effective pressure in unsaturated porous media. Based on the three-phase mesoscopic hydro-mechanical model, It is derived as a function of saturation, porosity and mesoscopic structure parameters, rather than a phenomenological assumption.
【作者單位】： 大連理工大學(xué)工業(yè)裝備結(jié)構(gòu)分析國家重點實驗室;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(11372066) 國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(2010CB731502)資助項目
【分類號】：O357.3

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本文編號：1551472