毛弹性

结构力学流体结构相互作用毛弹性

定义毛弹性

孔隙弹性是用于描述流体流量与固体变形之间的相互作用的术语。顾名思义,多孔材料是由孔或空隙组成的固体结构。这种类型的材料通常与天然物体(例如岩石和固体)以及生物组织,泡沫,陶瓷和纸制品有关。乐动体育app无法登录

当将外部负载施加到多孔介质上时,孔的​​体积分数会影响。在这种机械应力下,充满流体的孔经历了压力的变化,进而导致流体运动。作为对孔体积变化的反应,固体物质会移动并弹性变形。

Biot poroelasticity: Plots show changes in sediment displacement over the course of ten years.

">从左到右,在两年,五年和十年后显示出沉积物位移。

生物毛弹性:地块显示了十年来沉积物流离失所的变化。

生物毛弹性:地块显示了十年来沉积物流离失所的变化。

在多孔材料中建模流体流动

建模毛弹性需要两个定律的耦合。其中的第一个是达西定律,它描述了多孔介质中流体运动与压力之间的关系。根据该定律,流体速度与给定距离内的压力差和流体的粘性特性以及多孔材料破坏流动的能力成正比。第二定律是多孔矩阵的结构位移。生物毛弹性描述了这种耦合物理学。

现实世界应用

以油为例。孔隙压力随着流体的抽水而降低,孔隙压力的降​​低会产生流体运动。这减少了原位压力会导致储层上方的覆盖层逐渐变形,从而导致层进入或下沉。这个过程称为沉降。如图像所示,多孔材料中的变形会随着时间的流逝而变得更加明显。

发布:2014年10月31日
最后修改:2017年2月21日