计算物理

作者：唐熊, 郑佩

关键词：孔隙黏弹性, 对数应变, 有限变形, 有限元, 流变模型

在有限变形理论框架下, 基于对数应变和Kelvin流变模型提出一个孔隙黏弹性理论模型。该模型通过假设Kirchhoff应力和孔隙压力与对数应变和Lagrangian孔隙度的变化量存在线性关系, 将线性孔隙黏弹性模型中的无穷小应变直接替换为对数应变而得到。作为验证, 将该理论模型用于研究经典的Terzaghi一维固结问题, 通过与孔隙弹性有限变形模型的数值结果对比, 结果显示: 在固结早期, 孔隙固体骨架的黏弹性响应和弹性响应曲线几乎是一致的, 但随着时间的推移, 孔隙固体骨架的黏性逐渐主导骨架的变形, 并影响固结的最终结果; 并且, 骨架的黏性会延迟孔隙压力的扩散。此外, 通过设置黏性贡献系数ζ=0.001, 从数值角度实现了孔隙黏弹性响应"退化"为孔隙弹性响应, 这在一定程度上验证了模型的正确性。

来源：2024年第3期

《计算物理》期刊编辑部

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