Porosprężystość, poroelastyczność – dział mechaniki ośrodków ciągłych zajmujący się ośrodkiem złożonym z dwóch faz: sprężystego szkieletu i lepkiego płynu. W ośrodku porosprężystym odkształcenia fazy stałej i przepływ płynu są wzajemnie sprzężone.
Teoria porosprężystości została zaproponowana po raz pierwszy przez w 1941 w pracy dotyczącej trójwymiarowej konsolidacji gruntu. Oprócz mechaniki skał i gruntów, obecnie teoria porosprężystości wykorzystywana jest w szeroko pojętej mechanice ośrodków porowatych wypełnionych płynem, takich, jak np. tkanki i komórki. Model porosprężystości uzupełniony o prawo Darcy’ego nazywany jest modelem Biota-Darcy’ego. Nazwa „porosprężystość” powstała jako analogia do termosprężystości, ze względu na podobną formę związków konstytutywnych.
Oryginalne związki konstytutywne dla odkształcenia ośrodka oraz zmiany zawartości płynu mają postać (Biot, 1941):
gdzie: – tensor odkształcenia w szkielecie – tensor naprężenia w szkielecie – moduł odkształcenia poprzecznego – współczynnik Poissona – moduł Younga – naprężenie w płynie – miara ściśliwości gruntu pod wpływem zmiany ciśnienia w płynie – miara zmiany zawartości płynu pod wpływem zmiany ciśnienia w płynie.
Związki dla naprężeń w szkielecie i płynie:
gdzie: i – współczynniki dla ośrodka porowatego odpowiadającego stałym Lamégo ośrodka sprężystego – współczynnik określający ilość płynu, która może być wtłoczona do ciała bez zmiany jego objętości.
Przypisy
Bibliografia Detournay E., Cheng A.H., (1993). „Fundamentals of poroelasticity”, w Fairhurst C (red.), Comprehensive Rock Engineering: Principles, Practice and Projects. Vol. II, Analysis and Design Method. Pergamon Press, s. 113–171. Coussy, Olivier (2003). Poromechanics doi:10.1002/0470092718, . Uciechowska-Grakowicz A., (2018) „Teoria Porosprężystości”, w: T. Strzelecki (red.), Mechanika ośrodków porowatych. DWE, s. 323–379, .
Kategoria:Geotechnika Kategoria:Mechanika ośrodków ciągłych