Poroelasticity در شن و ماسه
وقتی تمام روز با مولتیفیزیک کار میکنید، هر جا که میروید متوجه پدیدههای فیزیک میشوید . برای من، یکی از این لحظات زمانی بود که تابستان گذشته در ساحل قدم می زدم. من متوجه شدم که شن و ماسه در اطراف پای شخص سفیدتر از جاهای دیگر به نظر می رسد. ممکن است شما هم متوجه این موضوع شده باشید و مانند من فکر کرده باشید “چرا؟” این پدیده را می توان با تئوری poroelasticity توضیح داد.
Poroelasticity چیست؟
Poroelasticity مربوط به ژئومکانیک مواد متخلخل و متخلخل مانند است. این ها معمولاً با سنگ ها و خاک ها و همچنین بافت های بیولوژیکی، فوم ها، سرامیک ها و محصولات کاغذی مرتبط هستند. یکی از روش های معمول برای آزمایش منفذ الاستیسیته با ترکیب ماسه و آب دریا است. در این حالت، شما یک سیال آزادانه در یک محیط متخلخل مانند دارید که یک بار خارجی خواص مکانیکی آن را تغییر میدهد.
من می خواستم سعی کنم با یک مدل کامپیوتری، poroelasticity را توضیح دهم. وقتی با همکارانم در برنامه ها تماس گرفتم، آنها به این مدل عالی در Biot Poroelasticity اشاره کردند که می تواند به عنوان مثالی برای درک چنین پدیده ای باشد:
قانون دارسی و مکانیک جامدات در ماژول جریان زیرسطحی برای تجزیه و تحلیل تغییر شکل محیط متخلخل حاصل از برداشت سیال، جفت می شوند. در شکل نشان داده شده است سر هیدرولیک (طرح سطح) و جابجایی (کانتورها و تغییر شکل). محور عمودی و تغییر شکل برای وضوح اغراق شده است.
Poroelasticity تعامل بین حرکت سیال و تغییر شکل در محیط متخلخل و متخلخل مانند را توصیف می کند. مدلسازی پورالاستیسیته شامل جفت شدن بین قانون دارسی است که جریان سیال را در محیط متخلخل و جابجایی منافذ تحت یک بار مکانیکی توصیف میکند. جزئیات بیشتر در مورد نحوه جفت کردن این دو پدیده در مدل فوق آورده شده است. به این ترتیب می توان یک پدیده طبیعی را با استفاده از مدل سازی چندفیزیکی توضیح داد.
اجرای نظریه در عمل
با بازگشت به ساحل خود، بیایید در نظر داشته باشیم که ماسه یک اسفنج نیست، بلکه یک ماده دانهدار و گشادکننده است. این بدان معناست که ما در آنجا نوع خاصی از منافذ الاستیسیته داریم. فشار پاهای ما دانه های ماسه را مجبور می کند که در اطراف خود جابجا شوند به گونه ای که حجم بیشتری را اشغال کنند (خودتان امتحان کنید و خواهید دید که چگونه سطح شن در اطراف ردپای شما افزایش می یابد). از این رو، ناگهان فضای بیشتری بین دانه ها در دسترس است، به خصوص برای دانه هایی که روی سطح قرار دارند. سپس آب می تواند حجم بیشتری را اشغال کند، اما به دلیل مویین بودن جریان آن بین دانه ها کندتر از سرعت حرکت آنها است. این باعث می شود که قسمتی از ماسه اطراف پای ما سفیدتر و خشک تر از بقیه به نظر برسد، زیرا حاوی آب کمتری نسبت به قبل است. معما حل شد!
ساحل بیشتر بخوانید:
- لینک دانلود به صورت پارت های 1 گیگابایتی در فایل های ZIP ارائه شده است.
- در صورتی که به هر دلیل موفق به دانلود فایل مورد نظر نشدید به ما اطلاع دهید.
برای مشاهده لینک دانلود لطفا وارد حساب کاربری خود شوید!
وارد شویدپسورد فایل : پسورد ندارد گزارش خرابی لینک
دیدگاهتان را بنویسید