比萨的倾斜塔被认为是世界上最著名的地标之一，尽管岩土工程师可能会更将其视为建筑治疗。为了防止这种倾向的命运，进行分析可能是有用的，以预测因毛弹性变形而可能的沉降。
比萨斜塔
下面和附近的结构的地面直接影响其结构完整性。当Pisa倾斜塔的建设始于1173年时，他们使用了柔软的地面，沙子和粘土的基础材料。这不是在八层楼上建造的八层纪念碑的最佳土壤配方，并且绝对是现代将红色标记的纪念碑。如我们今天所知，建筑物下的土壤无法完全支撑该结构的重量，并且开始沉入一侧。我们可以归因于门力学。
什么是门保护和毛弹性？
门力学是多孔介质的研究，充满了流体。多孔材料由孔或空隙网络组成，分布在整个固体或基质中。一种设想这一点的方法是浸在水中的海绵的僵硬，就像您可以在下面看到的多孔陶瓷块一样，除了它们会在液体中饱和。
多孔陶瓷块。图像在维基百科。
当多孔矩阵由于外部载荷或流体压力而弹性变形时，它被称为a毛弹性材料。结果，孔隙空隙的体积分数变化。毛孔中的流体越不可压缩，多孔结构较硬。另外，挤压基质将诱导孔隙压力的变化，进而诱导流体运动。生物毛弹性用于描述孔中流体流的这些耦合物理学以及多孔基质的弹性变形。
当从储层中抽出流体时，它会降低孔隙压力。因此，地质层（地球）的等效应力发生变化，从而导致沉降。因此，储层提供了生物毛弹性的现实示例。您可以使用地下流量模块，comsol多物理学的附加组件，以模拟这一点。
运行生物毛弹性分析
您可以使用生物孔隙弹性模型，在我们的模型画廊中可用，以分析链接的流体流量和固体变形。
请注意，此模型是Terzaghi压实模型，仅显示垂直压实。
该型号由三个沉积层组成，它们彼此之间以及盆地中不可渗透的基岩。顶二层层在整个模型几何形状上是相同的厚度，而底层的底层最深的底层（左侧）最深。基岩在一侧有故障，如图所示，它创建了“步骤”。
模型的几何形状，显示边界段。
在我们的模拟中，流体从盆地的中心线泵送，因此从左向右流动。同样，随着水的抽水，它会导致流体从台阶上拉开。我们想在两年，五年和十年中观察沉积层的变化，因此我们使用毛弹性接口以及达西定律界面。这使我们能够对流体流和固体变形进行双向耦合分析。
求解模型后，我们可以生成图显示每个时间段内沉积物的总位移。这些地块将向我们表明，由于液压头的减小，由于抽水，层通过侧向拉伸而补偿。随着时间的流逝，这种变形变得更加突出。
液压头（表面），总位移（轮廓和变形）以及在两年，五年和十年的沉积层的流体速度（箭头）。
生物孔隙弹性分析将进一步指示地面表面的水平应变。生成应变张量的线图向我们显示了三个不同时间段的水平位移：
水平应变随着时间的流逝。第二年（蓝色的，实线），第5年（绿色，虚线）和第10年（红色的，虚线）。
现在，我们已经评估了使用生物孔隙弹性方法导致液体抽出的多孔培养基变形。我们知道，步骤的盆地经历压实（负压力），而山区则经历紧张（积极应变）。在建造比萨塔之前，进行这种类型的分析肯定会很有帮助。
评论（0）