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2017 | OriginalPaper | Buchkapitel

Multiscale Poromechanics: Fluid Flow, Solid Deformation, and Anisotropic Plasticity

verfasst von : Ronaldo I. Borja, Shabnam J. Semnani, Jinhyun Choo

Erschienen in: Bifurcation and Degradation of Geomaterials with Engineering Applications

Verlag: Springer International Publishing

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Abstract

Natural geomaterials such as fissured rocks and aggregated soils often exhibit pore size distributions with two dominant porosity scales. In fractured rocks the dominant porosities are those of the fractures and rock matrix, whereas in aggregated soils the micropores and macropores comprise the two relevant porosity scales. When infiltrated with fluids this type of materials may also exhibit two permeability scales. In this paper we present a framework for so-called ‘dual porosity-dual permeability’ materials that covers both steady-state and transient fluid flow responses. The formulation revolves around a thermodynamically consistent effective stress previously developed for porous media exhibiting two porosity scales. Apart from the aspect of multiscale poromechanics, some geomaterials such as shale also exhibit pronounced anisotropy in their mechanical behavior due to the presence of distinct bedding planes. A transversely isotropic constitutive model is appropriate for this type of material behavior. Anisotropic plasticity models can easily be integrated into the aforementioned dual porosity-dual permeability framework.

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat Borja, R.I., Koliji, A.: On the effective stress in unsaturated porous continua with double porosity. J. Mech. Phys. Solids 57, 1182–1193 (2009)CrossRefMATH Borja, R.I., Koliji, A.: On the effective stress in unsaturated porous continua with double porosity. J. Mech. Phys. Solids 57, 1182–1193 (2009)CrossRefMATH
2.
Zurück zum Zitat Borja, R.I., Choo, J.: Cam-Clay plasticity. Part VIII: A constitutive framework for porous materials with evolving internal structure. Comput. Methods Appl. Mech. Eng. 309, 653–679 (2016)MathSciNetCrossRef Borja, R.I., Choo, J.: Cam-Clay plasticity. Part VIII: A constitutive framework for porous materials with evolving internal structure. Comput. Methods Appl. Mech. Eng. 309, 653–679 (2016)MathSciNetCrossRef
4.
Zurück zum Zitat Semnani, S.J., White, J.A., Borja, R.I.: Thermoplasticity and strain localization in transversely isotropic materials based on anisotropic critical state plasticity. Int. J. Numer. Anal. Methods Geomech. 40, 2423–2449 (2016)CrossRef Semnani, S.J., White, J.A., Borja, R.I.: Thermoplasticity and strain localization in transversely isotropic materials based on anisotropic critical state plasticity. Int. J. Numer. Anal. Methods Geomech. 40, 2423–2449 (2016)CrossRef
Metadaten
Titel
Multiscale Poromechanics: Fluid Flow, Solid Deformation, and Anisotropic Plasticity
verfasst von
Ronaldo I. Borja
Shabnam J. Semnani
Jinhyun Choo
Copyright-Jahr
2017
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-319-56397-8_21