Сибирский федеральный университет

Перевод названия: Radial Expansion of a Cylindrical or Spherical Cavity in an Infinite Porous Medium

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2014

Ключевые слова: разгрузка, porous media, elasticity, plasticity, pore collapse unloading, Pore expansion, пористая среда, упругость, пластичность, схлопывание пор, расширение пор

Аннотация: В рамках теории малых упругопластических деформаций однородной изотропной пористой среды в замкнутой форме строится решение, описывающее поля перемещений и напряжений вокруг расширяющихся полостей сферической и цилиндрической формы с учетом схлопывания пор. Переход среды в пластическое состояние моделируется с помощью условия текучести Треска - Сен-Венана. Изменение пористости описывается на основе разработанной математической модели, учитывающей увеличение жесткости пористого материала в момент схлопывания пор. Показано, что на стадии упругого деформирования пористость не меняется, с увеличением давления в окрестности полости образуется зона пластического уплотнения, в части которой поры схлопываются. Построены поля напряжений и перемещений в пористой среде в процессе разгрузки. Показано, что при определенных условиях за стадией упругой разгрузки следует стадия повторного пластического течения с образованием зоны расширения пор, граница которой по мере понижения давления одновременно достигает зоны повторного пластического течения и зоны схлопывания пор. A solution describing the displacement and stress fields around expanding spherical and cylindrical cavities with allowance for pore collapse is constructed using the theory of small elastic deformations of a homogeneous isotropic porous medium in closed form. Transition of the medium into a plastic state is modeled using the Tresca-Saint Venant yield condition. Porosity change is described on the basis of a mathematical model developed taking into account the increase in the stiffness of the porous material at the moment of pore collapse. It is shown that in the elastic deformation stage, the porosity does not change; an increase in the pressure leads to the formation of a region of plastic compression, in part of which, the pores collapse. Stress and displacement fields in the porous medium during unloading are constructed. It is shown that under certain conditions, the elastic unloading stage is followed by the plastic reflow stage to form a region of pore expansion. As the pressure decreases, the boundary of this region simultaneously reaches the region of plastic reflow and the region of pore collapse.

Журнал: Прикладная механика и техническая физика

Выпуск журнала: Т. 55, № 4

Номера страниц: 160-173

ISSN журнала: 08695032

Место издания: Новосибирск

Издатель: Федеральное государственное унитарное предприятие Издательство Сибирского отделения Российской академии наук

• Садовский Владимир Михайлович (Институт вычислительного моделирования СО РАН)
• Садовская Оксана Викторовна (Институт вычислительного моделирования СО РАН)
• Лукьянов Александр Алексеевич (Абингдонский технологический центр "Шлюмберже")

• Ядро РИНЦ (eLIBRARY.RU)
• Список ВАК