含液体非弹性多孔介质中波传播过程的失稳与逸散性

在基于Biot理论的饱和-非饱和多孔介质的动力-渗流模型中计及流固惯性耦合效应。对单轴应变的一维情况讨论了饱和和非饱和多孔介质中波传播传播过程的驻值失稳和逸散性,分解了流固粘弹耦合,流固惯性耦合,流固混合体的压缩性,孔隙水饱和度,及固体骨架在高应变速率下材料粘弹性本构行为等因素的影响。该工作将对克服饱和与非饱和多孔介质在强动荷载下波传播过程的数值求解困难提供理论上的依据和启示。

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应用数学和力学，第卷第 1 (02年 1 )期 20月 Ap l d Ma e ae n c a is pi e t￣ isa dMeh nc h

应用数学和力学编委会编重庆出版社出 J疑

文章一号： o-￣(0ao- 3- l o s72o )l o11 o o o 6

含液体非弹性多孔介质中波传播过程的失稳与逸散性。 李锡夔，张俊波，张洪武 (大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室，大连 1(2 ) 1 4￣

(立民推荐 )唐 播薹：在基于 Bo理论的饱和.和多孔介质的动力- l t非饱渗流模型中计及流同惯性耦合效应 .对单轴应变的一维情况讨论了饱和和非饱和多孔介质中波传播过程的驻值失稳和逸散性，分析了流

同性耦合 .牯藏同惯性耦合，固混合体的压缩性，流孔醇水饱和虚，固体骨架在高应变速率下材及 料粘弹塑性本构行为等因素的影响.该工作将对克服饱和与非饱和多孔介质在强动荷载下菠传

播过程的数值求解困难提供理论上的依据和启示 . 关 t词：多孔介质；渡传播；粘弹塑性；材料稳定；违散性；动力渗流耦台 文献标识妈： A

中圈分类号： 0 4 .; 377 0 .￣U 3 374 0 4 .; 7 T 4

引

言

动力问题的瞬态现象和处理方式与荷载激励的谱特征紧密相关 .在分析受相对较低频率控制的地震响应和机械振动响应等动力问题时，人们可以忽略结构中的波传播过程；但当物体受到如冲击和爆炸等一类高频模态占主导地位的弥动荷载作用时，在物体中的传播过程则波是必须要研究的 .工程中很大一类材料属于应变软化材料 .鉴于冲击和爆炸等荷载的强动性质，在应力波传播过程中，物体某处的受力状态将首先达到材辩极限承载能力，伴随由应变并软化引起的以在局部狭窄区域急剧发生非弹性应变为特征的应变局部化现象和承载能力的急剧下降. 如果简单地应用经典 (局部 )连续体率无关应变软化模型模拟应变局部化现象，控{物体睁 I

运动的动力问题的场方程在应变软化域将丧失其双曲型而呈椭圆型，其初值闻题成为不适定 .Hl1 i[的研究表明， l J经典的率无关连续体的应变软化将导致加速度波动力分析中的驻间 断面，局部化区波将成为驻波而不再能传

播，在呈驻波失稳 .在椭圆型域的波的相速与群速均

为虚数，当行波从仍保持控制方程双血型的介质其余部分进行到与椭圆型域的界面时将不能继续传播.另一方面，率无关经典连续固体中波的相速度与波数无关而为非逸散，连续体丧失 了把任意荷载下波的形状转变为表征局部化区域的定常波的能力.应变局部化区与周围区域

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目(9 300资助 1 2 1) 8 上海市人，博士，教授，博导 .中国力学学会理事，中国力学学会固体任， JN mec u da t dh编委 . dMe o h 31