基于变分渐近法预测饱和多孔介质流固耦合性能的细观力学模型

编号 zgly0001530221

文献类型 期刊论文

文献题名 基于变分渐近法预测饱和多孔介质流固耦合性能的细观力学模型

作者 钟轶峰  杨文文  张亮亮  周小平  秦文正 

作者单位 重庆大学土木工程学院  重庆大学山地城镇建设与新技术教育部重点实验室 

母体文献 复合材料学报 

年卷期 2016年04期

年份 2016 

分类号 TB301 

关键词 均匀化  多孔介质  各向异性  细观力学模型  变分渐近法 

文摘内容 饱和岩土类多孔材料内固、液相不同属性产生的各向异性和多孔微结构的不均匀性使得材料的细观力学特性计算变得十分复杂。为准确预测岩土类材料的有效弹性性能和细观应力-应变场,基于Biot多孔弹性介质理论,建立可描述岩土类多孔材料固液相运动的能量泛函和相应的多孔弹性本构关系;利用细、宏观尺度比作为小参数将能量变分泛函渐近扩展为系列近似泛函;以场变量波动函数为未知量,通过解决近似泛函的最小化问题(驻值问题)得到波动函数的解析解,从而建立逼近物理和工程真实性的细观力学模型,并通过有限元技术得以数值实现。多孔介质材料细观力学特性算例表明:与经典均匀化理论(将液体类比为具有较高泊松比的固体材料)相比,基于变分渐近均匀化细观模型预测的多孔介质材料细观力学特性更精确,尤其是能准确重构多孔微结构内局部应力-应变场分布,为损伤破坏、局部断裂分析奠定了坚实基础。