Engineering Transactions, 36, 3, pp. 419-440, 1988

Wpływ Struktury Porów na Propagację Fal Harmonicznych w Ośrodku Przepuszczalnym Wypełnionym Cieczą

J. Kubik
Instytut Podstawowych Problemów Techniki, Poznań
Poland

M. Kaczmarek
Instytut Podstawowych Problemów Techniki, Poznań
Poland

Przeanalizowano wpływ wewnętrznej struktury ośrodka porowatego nasyconego cieczą na przebieg zjawisk dynamicznych. Rozważania przeprowadzono w ramach teorii z dwu­parametrową charakterystyką wewnętrznej struktury porów, której podstawowe równania i cechy charakterystyczne przedstawiono na tle teorii objętościowej z jednym parametrem struktury – porowatością objętościową. Wskazano jak w ramach teorii dwuparametrowej uwzględnia się oddziaływania dynamiczne i sprzężenie masowe pomiędzy składnikami ośrodka w następstwie wpływu struktury porowatego szkieletu. Ograniczając się do teorii zlinearyzowanej, przedyskutowano wpływ sprzężenia dynamicznego na parametry propagacji fal harmonicznych w takim ośrodku jako efektu struktury porów. Ponadto rozważono zakresy słabego i silnego tłumienia. Podano wzory przybliżone określające prędkości i współczynniki tłumienia fal uwzględniające wpływ struktury ośrodka.

Full Text: PDF

References

J. KUBIK, On internal coupling in dynamic equation of fluid saturated porous solid, Int. J. Engng Sci., 24, 6, 981-989, 1986.

J. KUBIK, M. CIESZKO, O oddziaływaniach wewnętrznych w ośrodku porowatym nasyconym cieczą, Rozpr. Inż., 35, 1, 1987.

M. A. BIOT, Theory of propagation of elastic waves in a fluid saturated porous solid, J. Acoust. Soc. Am., 28, 2, 168-178, 19 56.

C. TRUESDELL, R. A. TOUPIN, The classical field theoreies, Handbuch der Physik, vol. III/1, Springer.Verlag, 1960.

E. A. GREEN, P. M. NAGHDI, A dynamical theory of interacting continua, Int. 1. Engng. Sci., 3, 231-241, 1965.

R. M. BOWEN, Compressible porous media models by use of the theory of mixtures, Int. J. Engng. Sci., 20, 6, 697-735, 1982.

A. BEDFORD, D. S. DRUMHELLER, Recent advances theories of immiscible and structured mixtures, Int. J. Engng. Sci., 21, 8, 863-960, 1983.

G. SZEFER, Nonlinear problems of consolidation theory, Problems de Reologie, Symposium Franco-Polanais, Cracovia 1977, PWN, Warszawa 1978.

J. H. PREVOST, Mechanics of continuous porous media, Int. J. Engng. Sci., 18, 787-800, 1980.

W. DERSKI, Equations of motion for a fluid-saturated porous solids, Bull. Acad. Polon. Sci., Serie Sci. Tech., 26, 1, 11-16, 1978.

S. J. KOWALSKI, Współrzędne normalne i warunki brzegowe w teorii mieszanin, Prace IPPT, Nr 5, 1980.

J. KUBIK, Mechanika silnie odkształcalnych ośrodków o anizotropowej przepuszczalności, Prace IPPT, Nr 29, 1981.

J. KUBIK, A continuum theory of an immiscible porous solid-fluid mixture. I. Basic balance equations, relation to Biot's dynamic equations, II. Constitutive relations, linear poro-elasticity with volumetric couplings, Prace Komisji Nauk Mechanicznych i Budowlanych PAN, Poznań, 2, 1988.

J. KUBIK, A dynamic theory of fluid-porous solid composition. I. Motion equations, Arch. Mech., 37, 3, 231-241, 1985.

J. KUBIK, Permeability tensor and porosity of material with rectilinear channels, Bull Acad. Polon. Sci., Serie Sci. Tech., 27, 10-11, 445-453, 1979.

J. KUBIK, A macroscopic description of geometrical pore structure of porous solids, Int. J. Engng. Sci., 24, 6, 971-980, 1986.

R. M. BOWEN, Theory of mixtures, in: Continuum physics (ed. A. C. ERINGEN), Acad. Press, 1976.

B. T. CHAO, W. T. SHA, S. L. SOO, On internal coupling in dynamic equations of components in a mixtures, Int. J. Multiphase Flow, 4, 219, 1978.

M. A. BIOT, General solutions of the equations of elasticity and consolidation for a porous material, J. Appl. Mech., 23, 91-96, 1956.

M. A. BIOT, Mechanics of deformation and acoustic propagation in porous media, J. Appl. Phys., 33, 4, 1482-1498, 1962.

M. KACZMAREK, J. KUBIK, Wyznaczanie stałych materiałowych dla fizycznych i kinematycznych składników ośrodka porowatego wypełnionego cieczą, Rozpr. Inż., 33, 4, 589--609, 1985.

C. H. YEW, P. N. JOGI, The determination of Biots parameters for sondstones, Exper. Mech., 167-172, 1978.

Y. K. KIM, H. B. KINGSBURY, Dynamic characterization of poroelastic materials, Exper. Mech., 19, 7, 1979.

T. J. PŁONA, Observation of a second bulk compressional wave in a porous medium at ultrasonic frequencies, Appl. Phys. Lett., 36, 4, 259-261, 1980.

I. G. MAIN, Vibrations and waves in physics, Cambridge Univ. Press, 1978.




Copyright © 2014 by Institute of Fundamental Technological Research
Polish Academy of Sciences, Warsaw, Poland