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