多孔介质应力与压力的关系？(应助成功)

suzhongliang

哪位内行人士帮忙分析一下，多孔介质中应力与压力的关系？
通过有效应力概念，好像只能解决与岩石体积有关的变形性质，不能解释局部孔隙空间的变形问题？
如果不采用有效应力，直接用应力和压力准确计算岩石变形，又不知道应力和压力有什么关系。到底该如何是好呀？

suzhongliang

根据解答的质量，我最大给100阳光币

suzhongliang

sccxhrq

这个有点难啊，没有看过相关介绍

sandy03

先mark，看高人怎么解答

mzlA513

今天有点忙，来天给你试着解答一下。

mzlA513

       你这个问题的确有点难。实际上有效应力是工程上不得已弄出的一个概念。它使用了平均孔隙（度）的概念，用外压力作用在骨架面积（即扣除孔隙面积——这个面积隐含“假定”孔隙 是均匀的，否则就有应力分布不均和应力集中的问题）上的应力。
      真实的情况是这样的，岩石孔隙的形状和大小都是随机分布的，是非常复杂的，有连通的，还有封闭的。我们通常所说的孔隙度是指的孔隙度的期望值。如果你要研究多孔介质的真实应力分布的话，我建议你：
    第一，测出不同孔径的孔隙分布函数。采用切片或激光扫描的方法，通过二值识别（即孔隙和骨架），用等效圆面积描述。
    第二，用随机数学的方法用上面的分布函数，恢复孔隙（即不同孔径的）理想分布的岩样，建立有限元分析模型，用流固耦合分析的方法施加孔隙压力和外压，进行应力分析，可以得到多孔介质的应力分布规律。这样做比较容易收敛。
    第三，当然，你也可以直接用切片或激光扫描得到的，带真实孔隙度的岩石样品的真实几何模型，进行有限元建模，然后重复上面的步骤，进行有限元分析。由于孔隙形状太复杂，计算中很难收敛。因为应力集中太大，这也是为什么我们做岩石压缩试验时，用声波接受装置会发现：岩石在加压很小时就有孔隙或裂纹破碎的声音发出。所以多孔介质应力与压力之间的理论关系，我相信现在还没有人能比较精确的描述。用有限元可能是唯一解决的途径。
     

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