Dwu-etapowa homogenizacja właściwości poroelastycznych wapienia

Abstrakt

W artykule, przedstawiono wyniki badań efektywnych właściwości poroelastycznych wapieni oolitowych w oparciu o teorię mikro-mechaniczną złożonego zespołu kul Hashin (CSA). Mikrostruktura wapieni oolitycznych wykazuje generalnie zbiór ziaren (oolitów) otoczonych matrycą. Ziarno i matryca są połączone za pośrednictwem międzyfazowej strefy przejściowej (ITZ). W tych trzech fazach materiału (oolit, ITZ i matryca) istnieją pory. Zaproponowano dwuetapową metodę homogenizacji. Pierwszy etap polega na zwiększeniu skali właściwości każdej porowatej fazy (tj. Porowatego oolitu, porowatej ITZ i porowatej matrycy), w której każda faza zawiera dwie podfazy: porową i stałą. W pierwszym etapie zastosowano różnicowy schemat samouzgodnienia. Na drugim etapie trzy różne porowate składniki (oolit, ITZ i matryca) są składane w modelu CSA. Matematyczne analogie między termosprężystością a poroelastycznością są wykorzystywane do uzyskania efektywnych właściwości poroelastycznych. Porównanie proponowanego modelu z danymi testowymi dotyczącymi wapienia oolitycznego z Bourgogne (Francja) pomaga skalibrować parametry modelu i podkreślić rolę fazy ITZ.