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大变形流体饱和多孔结构的均匀化

数值分析 2022-02-11 v1 数值分析 流体动力学

摘要

提出了一种双尺度计算均匀化方法,用于模拟受准静态加载引起大变形的局部周期性流体饱和介质。周期性非均匀性与介观尺度相关,在该尺度上,由超弹性骨架和不可压缩黏性流体构成的双重多孔介质以渗透率上的巨大反差为特征。在与当前变形构型相关的欧拉框架下,将双尺度均匀化方法应用于在时间上离散的线性化模型,并关联增量公式。为此,利用关于对流速度场的物质导数对空间构型中表达的平衡方程和质量守恒进行微分。线性化方程的均匀化过程提供了有效(均匀化)材料性质,经计算用于构成增量宏观问题。采用有限元方法实现了该多尺度问题的耦合算法。给出了多孔弹性介质的二维数值模拟示例,包括一个简单的验证测试。

关键词

引用

@article{arxiv.2012.03730,
  title  = {Homogenization of large deforming fluid-saturated porous structures},
  author = {Vladimír Lukeš and Eduard Rohan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2012.03730},
  year   = {2022}
}