| dbo:abstract
|
- Poroelasticity is a field in materials science and mechanics that studies the interaction between fluid flow and solids deformation within a linear porous medium and it is an extension of elasticity and porous medium flow (diffusion equation). The deformation of the medium influences the flow of the fluid and vice versa. The theory was proposed by Maurice Anthony Biot (1935, 1941) as a theoretical extension of soil consolidation models developed to calculate the settlement of structures placed on fluid-saturated porous soils.The theory of poroelasticity has been widely applied in geomechanics, hydrology, biomechanics, tissue mechanics, cell mechanics, and micromechanics. An intuitive sense of the response of a saturated elastic porous medium to mechanical loading can be developed by thinking about, or experimenting with, a fluid-saturated sponge. If a fluid- saturated sponge is compressed, fluid will flow from the sponge. If the sponge is in a fluid reservoir and compressive pressure is subsequently removed, the sponge will reimbibe the fluid and expand. The volume of the sponge will also increase if its exterior openings are sealed and the pore fluid pressure is increased. The basic ideas underlying the theory of poroelastic materials are that the pore fluid pressure contributes to the total stress in the porous matrix medium and that the pore fluid pressure alone can strain the porous matrix medium. There is fluid movement in a porous medium due to differences in pore fluid pressure created by different pore volume strains associated with mechanical loading of the porous medium. In unconventional reservoir and source rocks for natural gas like coal and shales, there can be strain due to sorption of gases like methane and carbon dioxide on the porous rock surfaces. Depending on the gas pressure the induced sorption-based strain can be poroelastic or poroinelastic in nature. (en)
- La poroelasticità è la teoria elastica del comportamento meccanico di materiali porosi. Un materiale o mezzo poroso è composto da una matrice solida permeata da una rete interconnessa di vuoti (pori), attraverso i quali si ha presenza e movimento di un fluido. Le rocce, il suolo, e i tessuti biologici sono esempi di materiali porosi. La presenza di fluido libero di muoversi in un mezzo poroso ne modifica la risposta meccanica. I meccanismi chiave dell'interazione fra matrice e fluido sono tali che: (i) un incremento della pressione ai pori induce una dilatazione della matrice solida e (ii) la compressione della matrice a sua volta causa un aumento della pressione ai pori, sempre che al fluido sia impedita la fuoriuscita dal materiale poroso. La combinazione dei due meccanismi conferisce alle proprietà meccaniche della matrice solida una dipendenza temporale apparente. L'aumento della pressione ai pori dovuta alla compressione si dissipa se è consentito il trasporto per diffusione della massa di fluido; in questo caso, ha luogo un'ulteriore deformazione della matrice solida. La prima teoria che considerava l'influenza del fluido nei pori di un suolo in condizioni di deformazione quasi-statica fu sviluppata nel 1923 da Karl von Terzaghi, che propose un modello monodimensionale per il consolidamento dei terreni. La sua teoria fu generalizzata al caso tridimensionale da Rendulic, nel 1936. Fu però che dal 1935 al 1941 sviluppò una teoria lineare poroelastica coerente con i due meccanismi di base sopra commentati. (it)
- Porosprężystość, poroelastyczność – dział mechaniki ośrodków ciągłych zajmujący się ośrodkiem złożonym z dwóch faz: sprężystego szkieletu i lepkiego płynu. W ośrodku porosprężystym odkształcenia fazy stałej i przepływ płynu są wzajemnie sprzężone. Teoria porosprężystości została zaproponowana po raz pierwszy przez (ang.) w 1941 w pracy dotyczącej trójwymiarowej konsolidacji gruntu. Oprócz mechaniki skał i gruntów, obecnie teoria porosprężystości wykorzystywana jest w szeroko pojętej mechanice ośrodków porowatych wypełnionych płynem, takich, jak np tkanki i komórki. Model porosprężystości uzupełniony o prawo Darcy’ego nazywany jest modelem Biota-Darcy’ego. Nazwa „porosprężystość” powstała jako analogia do , ze względu na podobną formę związków konstytutywnych. Oryginalne związki konstytutywne dla odkształcenia ośrodka oraz zmiany zawartości płynu mają postać (Biot, 1941): gdzie: – tensor odkształcenia w szkielecie, – tensor naprężenia w szkielecie, – moduł odkształcenia poprzecznego, – współczynnik Poissona, – moduł Younga, – naprężenie w płynie, – miara ściśliwości gruntu pod wpływem zmiany ciśnienia w płynie. – miara zmiany zawartości płynu pod wpływem zmiany ciśnienia w płynie. Związki dla naprężeń w szkielecie i płynie: gdzie: i – współczynniki dla ośrodka porowatego odpowiadającego stałym Lamégo ośrodka sprężystego, – współczynnik określający ilość płynu, która może być wtłoczona do ciała bez zmiany jego objętości. (pl)
|
| rdfs:comment
|
- Poroelasticity is a field in materials science and mechanics that studies the interaction between fluid flow and solids deformation within a linear porous medium and it is an extension of elasticity and porous medium flow (diffusion equation). The deformation of the medium influences the flow of the fluid and vice versa. The theory was proposed by Maurice Anthony Biot (1935, 1941) as a theoretical extension of soil consolidation models developed to calculate the settlement of structures placed on fluid-saturated porous soils.The theory of poroelasticity has been widely applied in geomechanics, hydrology, biomechanics, tissue mechanics, cell mechanics, and micromechanics. (en)
- La poroelasticità è la teoria elastica del comportamento meccanico di materiali porosi. Un materiale o mezzo poroso è composto da una matrice solida permeata da una rete interconnessa di vuoti (pori), attraverso i quali si ha presenza e movimento di un fluido. Le rocce, il suolo, e i tessuti biologici sono esempi di materiali porosi. Fu però che dal 1935 al 1941 sviluppò una teoria lineare poroelastica coerente con i due meccanismi di base sopra commentati. (it)
- Porosprężystość, poroelastyczność – dział mechaniki ośrodków ciągłych zajmujący się ośrodkiem złożonym z dwóch faz: sprężystego szkieletu i lepkiego płynu. W ośrodku porosprężystym odkształcenia fazy stałej i przepływ płynu są wzajemnie sprzężone. Oryginalne związki konstytutywne dla odkształcenia ośrodka oraz zmiany zawartości płynu mają postać (Biot, 1941): gdzie: Związki dla naprężeń w szkielecie i płynie: gdzie: (pl)
|
