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Ajouter le résultat dans votre panierOn the Theory of seismic and Seismoelectric Phenomena in a Moist Soil / Frenkel, J. in Journal of engineering mechanics, vol.131, N° 9 (Septembre 2005)
in Journal of engineering mechanics > vol.131, N° 9 (Septembre 2005) . - 879-887 p.
Titre : On the Theory of seismic and Seismoelectric Phenomena in a Moist Soil Titre original : Sur la Théorie de Phénomènes Séismiques et de Seismoelectric dans un Sol Moite Type de document : texte imprimé Auteurs : Frenkel, J., Auteur Article en page(s) : 879-887 p. Note générale : Génie Civil, Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Layered soils Soil water Moisture Wave propagation Vibration Electrification Soils posés Eau de sol Humidité Propagation de vague Vibration Electrification Index. décimale : 621.34/624 Résumé : In This paper, Frenkel introduced the theory of wave propagation in saturated porous media. A Second-type compressional wave, also known as the slow wave, was predicted for the first time, based on theoretical analysis. The Seismoelectric phenomena observed in the field were explained as the result of second-type wave propagation. This Paper was originally published in 1944 in the Journal of Physics, Vol. III, N°5 PP. 230-241. It is republished with permission by the Schmidt Institute of Earth Physics, Russian Academy of Sciences, courtesy of Professor Alexander O. Gliko, Director of the Institute. The Paper was prepared with typographical corrections by Alexander Cheng.
En cet article, Frenkel a présenté la théorie de propagation de vague dans des médias poreux saturés. Un Deuxième-type vague de compression, également connue sous le nom de vague lente, a été prévu pour la première fois, basé sur l'analyse théorique. Les phénomènes de Seismoelectric observés dans le domaine ont été expliqués comme le résultat du deuxième-type propagation de vague. Cet article a été à l'origine édité en 1944 dans le journal de la physique, vol. III, N°5 pp 230-241. Il est republié avec la permission par l'institut de Schmidt de la physique de la terre, l'académie russe des sciences, courtoisie de professeur Alexandre O. Gliko, directeur de l'institut. Le papier a été préparé avec des corrections typographiques par Alexandre Cheng.[article] On the Theory of seismic and Seismoelectric Phenomena in a Moist Soil = Sur la Théorie de Phénomènes Séismiques et de Seismoelectric dans un Sol Moite [texte imprimé] / Frenkel, J., Auteur . - 879-887 p.
Génie Civil, Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > vol.131, N° 9 (Septembre 2005) . - 879-887 p.
Mots-clés : Layered soils Soil water Moisture Wave propagation Vibration Electrification Soils posés Eau de sol Humidité Propagation de vague Vibration Electrification Index. décimale : 621.34/624 Résumé : In This paper, Frenkel introduced the theory of wave propagation in saturated porous media. A Second-type compressional wave, also known as the slow wave, was predicted for the first time, based on theoretical analysis. The Seismoelectric phenomena observed in the field were explained as the result of second-type wave propagation. This Paper was originally published in 1944 in the Journal of Physics, Vol. III, N°5 PP. 230-241. It is republished with permission by the Schmidt Institute of Earth Physics, Russian Academy of Sciences, courtesy of Professor Alexander O. Gliko, Director of the Institute. The Paper was prepared with typographical corrections by Alexander Cheng.
En cet article, Frenkel a présenté la théorie de propagation de vague dans des médias poreux saturés. Un Deuxième-type vague de compression, également connue sous le nom de vague lente, a été prévu pour la première fois, basé sur l'analyse théorique. Les phénomènes de Seismoelectric observés dans le domaine ont été expliqués comme le résultat du deuxième-type propagation de vague. Cet article a été à l'origine édité en 1944 dans le journal de la physique, vol. III, N°5 pp 230-241. Il est republié avec la permission par l'institut de Schmidt de la physique de la terre, l'académie russe des sciences, courtoisie de professeur Alexandre O. Gliko, directeur de l'institut. Le papier a été préparé avec des corrections typographiques par Alexandre Cheng.
in Journal of engineering mechanics > vol.131, N° 9 (Septembre 2005) . - 888-897 p.
Titre : Biot-Frenkel Poromechanics in Russia (Review) Titre original : Biot-Frenkel Poromechanics en Russie (Revue) Type de document : texte imprimé Auteurs : Nikolaevskiy, V. N., Auteur Article en page(s) : 888-897 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Langues originales : Russe (rus) Mots-clés : Seismic waves Poroelasticity Plasticity Dilatancy Oil recovery Saturation Nonlinear systems Russia Vagues seismiques Poroélasticité Plasticité Epaississement Rétablissement d'huile Saturation Systèmes non-linéaires Russie Index. décimale : 621.34 Résumé : The Biot-Frenkel model of fluid-infiltrated material dynamics in its original linear form is adequate to solve many problems for soils and rocks mechanics saturated with fluids. The Main interest to it was connected with applications in oil/gas production and the exploration industry and also in civil engineering and ecology. The Model was developed and generalized results is given in this paper.
Le modèle de Biot-Frenkel de la dynamique matérielle fluide-infiltrée sous son forme linéaire originale est proportionné pour résoudre beaucoup de problèmes pour les sols et la mécanique des roches saturée avec des fluides. L'intérêt principal à lui a été relié aux applications dans la production d'oil/gas et l'industrie d'exploration et également en génie civil et écologie. Le modèle a été développé et des résultats généralisés est donnés en cet article.En ligne : victor@ifz.ru [article] Biot-Frenkel Poromechanics in Russia (Review) = Biot-Frenkel Poromechanics en Russie (Revue) [texte imprimé] / Nikolaevskiy, V. N., Auteur . - 888-897 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng) Langues originales : Russe (rus)
in Journal of engineering mechanics > vol.131, N° 9 (Septembre 2005) . - 888-897 p.
Mots-clés : Seismic waves Poroelasticity Plasticity Dilatancy Oil recovery Saturation Nonlinear systems Russia Vagues seismiques Poroélasticité Plasticité Epaississement Rétablissement d'huile Saturation Systèmes non-linéaires Russie Index. décimale : 621.34 Résumé : The Biot-Frenkel model of fluid-infiltrated material dynamics in its original linear form is adequate to solve many problems for soils and rocks mechanics saturated with fluids. The Main interest to it was connected with applications in oil/gas production and the exploration industry and also in civil engineering and ecology. The Model was developed and generalized results is given in this paper.
Le modèle de Biot-Frenkel de la dynamique matérielle fluide-infiltrée sous son forme linéaire originale est proportionné pour résoudre beaucoup de problèmes pour les sols et la mécanique des roches saturée avec des fluides. L'intérêt principal à lui a été relié aux applications dans la production d'oil/gas et l'industrie d'exploration et également en génie civil et écologie. Le modèle a été développé et des résultats généralisés est donnés en cet article.En ligne : victor@ifz.ru
in Journal of engineering mechanics > vol.131, N° 9 (Septembre 2005) . - 898-907 p.
Titre : Electroseismic Wave Theory of Frenkel and More Recent Developments Titre original : Théorie de Vague d'Electroseismic de Frenkel et de Développements plus Récents Type de document : texte imprimé Auteurs : Pride, STeven R., Auteur ; Garambois Stephane, Auteur Article en page(s) : 898-907 p. Note générale : Génie Mécanique, Génie Electrique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Poroelasticity Electrokinetics Porous media Acoustics Poroélasticité Médias poreux Acoustique Index. décimale : 621.34/621.38 Résumé : Frenkel's 1944 theory of porous media acoustics is carefully scrutinized. After some manipulation, Frenkel's equations are seen to have nearly identical form to Biot's 1962 equations. The Only difference is that Frenkel includes an extraneous fluid-pressure gradient in his bulk force balance. Frenkel also makes a slight error in the development of his effective poroelastic moduli that prevents him from being the first to obtain the so-called "fluid-substitution" relations. Outside of these two small problems, Frenkel's analysis can be considered correct. He limits his treatment of electroseismic phenomena to explain the electric field that accompanies a compressional seismic wave in a homogeneous material. He predicts that the electric field in a compressional wave is directly proportional to the particle acceleration and this has been verified by the recent field measurements of Garambois and Dietrich. However, such electric fields are only a small part of the total electroseismic of the earth. According, some of the additional phenomena not discussed by Frenkel are also presented and discussed.
La théorie 1944 de Frenkel d'acoustique poreuse de médias est soigneusement contrôlée. Après une certaine manipulation, les équations de Frenkel sont vues pour avoir la forme presque identique à 1962 équations de Biot. La seule différence est que Frenkel inclut un gradient étranger de fluide-pression dans son équilibre en bloc de force. Frenkel fait également une légère erreur dans le développement de ses modules poroelastic efficaces qui l'empêche d'être les premiers pour obtenir les prétendues relations d'"fluide-substitution". En dehors de de ces deux petits problèmes, l'analyse de Frenkel peut être considérée correcte. Il limite son traitement des phénomènes electroseismic pour expliquer le champ électrique qui accompagne une vague séismique de compression dans un matériel homogène. Il prévoit que le champ électrique dans une vague de compression est directement proportionnel à l'accélération de particules et ceci a été vérifié par les mesures sur le terrain récentes de Garambois et de Dietrich. Cependant, de tels champs électriques sont seulement une petite partie du total electroseismic de la terre. S'accordant, certains de phénomènes additionnels non discutés par Frenkel sont également présentés et discutés.
En ligne : srpride@lbl.gov, stephane.garambois@ujf-grenoble.fr [article] Electroseismic Wave Theory of Frenkel and More Recent Developments = Théorie de Vague d'Electroseismic de Frenkel et de Développements plus Récents [texte imprimé] / Pride, STeven R., Auteur ; Garambois Stephane, Auteur . - 898-907 p.
Génie Mécanique, Génie Electrique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > vol.131, N° 9 (Septembre 2005) . - 898-907 p.
Mots-clés : Poroelasticity Electrokinetics Porous media Acoustics Poroélasticité Médias poreux Acoustique Index. décimale : 621.34/621.38 Résumé : Frenkel's 1944 theory of porous media acoustics is carefully scrutinized. After some manipulation, Frenkel's equations are seen to have nearly identical form to Biot's 1962 equations. The Only difference is that Frenkel includes an extraneous fluid-pressure gradient in his bulk force balance. Frenkel also makes a slight error in the development of his effective poroelastic moduli that prevents him from being the first to obtain the so-called "fluid-substitution" relations. Outside of these two small problems, Frenkel's analysis can be considered correct. He limits his treatment of electroseismic phenomena to explain the electric field that accompanies a compressional seismic wave in a homogeneous material. He predicts that the electric field in a compressional wave is directly proportional to the particle acceleration and this has been verified by the recent field measurements of Garambois and Dietrich. However, such electric fields are only a small part of the total electroseismic of the earth. According, some of the additional phenomena not discussed by Frenkel are also presented and discussed.
La théorie 1944 de Frenkel d'acoustique poreuse de médias est soigneusement contrôlée. Après une certaine manipulation, les équations de Frenkel sont vues pour avoir la forme presque identique à 1962 équations de Biot. La seule différence est que Frenkel inclut un gradient étranger de fluide-pression dans son équilibre en bloc de force. Frenkel fait également une légère erreur dans le développement de ses modules poroelastic efficaces qui l'empêche d'être les premiers pour obtenir les prétendues relations d'"fluide-substitution". En dehors de de ces deux petits problèmes, l'analyse de Frenkel peut être considérée correcte. Il limite son traitement des phénomènes electroseismic pour expliquer le champ électrique qui accompagne une vague séismique de compression dans un matériel homogène. Il prévoit que le champ électrique dans une vague de compression est directement proportionnel à l'accélération de particules et ceci a été vérifié par les mesures sur le terrain récentes de Garambois et de Dietrich. Cependant, de tels champs électriques sont seulement une petite partie du total electroseismic de la terre. S'accordant, certains de phénomènes additionnels non discutés par Frenkel sont également présentés et discutés.
En ligne : srpride@lbl.gov, stephane.garambois@ujf-grenoble.fr
in Journal of engineering mechanics > vol.131, N° 9 (Septembre 2005) . - 908-917 p.
Titre : Experimental Evidence for Slow Compressional Waves Titre original : Évidence Expérimentale pour les Vagues de Compression Lentes Type de document : texte imprimé Auteurs : Smeulders, D. M., Auteur Article en page(s) : 908-917 p. Note générale : Génie Mécanique, Génie Electrique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Compression waves Wave propagation Porous media Acoustic detection Rocks Vagues de compression Propagation de vague Médias poreux Détection acoustique Roches Index. décimale : 621.34/621.38 Résumé : One of the most conspicuous aspects of the Biot-Frenkel theory is the existence of the slow compressional wave. An Overview is given of the various experimental techniques that were/are used to study its appearance and properties.
Un des aspects les plus remarquables de la théorie de Biot-Frenkel est l'existence de la vague de compression lente. Une vue d'ensemble est donnée des diverses techniques expérimentales que were/are étudiait son aspect et propriétés.En ligne : d.m.j.smeulders@citg.tudelft.nl [article] Experimental Evidence for Slow Compressional Waves = Évidence Expérimentale pour les Vagues de Compression Lentes [texte imprimé] / Smeulders, D. M., Auteur . - 908-917 p.
Génie Mécanique, Génie Electrique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > vol.131, N° 9 (Septembre 2005) . - 908-917 p.
Mots-clés : Compression waves Wave propagation Porous media Acoustic detection Rocks Vagues de compression Propagation de vague Médias poreux Détection acoustique Roches Index. décimale : 621.34/621.38 Résumé : One of the most conspicuous aspects of the Biot-Frenkel theory is the existence of the slow compressional wave. An Overview is given of the various experimental techniques that were/are used to study its appearance and properties.
Un des aspects les plus remarquables de la théorie de Biot-Frenkel est l'existence de la vague de compression lente. Une vue d'ensemble est donnée des diverses techniques expérimentales que were/are étudiait son aspect et propriétés.En ligne : d.m.j.smeulders@citg.tudelft.nl
in Journal of engineering mechanics > vol.131, N° 9 (Septembre 2005) . - 918-927 p.
Titre : Microporodynamics of Bones: Prediction of the "Frenkel-Biot" Slow Compressional Wave Titre original : Microporodynamics des Os : Prévision de la Vague de Compression Lente d'"Frenkel-Biot" Type de document : texte imprimé Auteurs : Christian Hellmich, Auteur ; Ulm, Franz-Josef, Auteur Article en page(s) : 918-927 p. Note générale : Génie Civil, Génie Mécanique, Génie Electrique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Biomechanics Porous materials Wave propagation Micromechanics Ultrasonic methods Compression waves Biomécanique Matériaux poreux Propagation de vague Méthodes ultrasoniques Vagues de compression Index. décimale : 621.34/624/621.38 Résumé : Understanding of ultrasonic wave propagationin bones is essential for further development of related techniques in clinical practice. As any other saturated porous medium, bone is characterized by different forms of longitudinal wave propagation, either undrained waves or fast and (Frenkel-Biot) slow compressional waves. We here study the wave propagation in the framework of poromicromechanics. A Continuum micromechanics model allows for the prediction of the anisotropic poroelastic properties, Biot's coefficients, and moduli, from tissue-specific composition data, on the basis of tissue-independent ("universal")elastic properties of the elementary components of all bones. These poroelastic properties enter the governing equations for wave propagation in anisotropic porous media. They allow for prediction of undrained, fast and slow waves, as is verified by comparison of model results with experimental findings.
L'arrangement des os de propagationin d'onde ultrasonique est essentiel pour le développement ultérieur des techniques relatives dans la pratique clinique. En tant que n'importe quel autre milieu poreux saturé, l'os est caractérisé par différentes formes de propagation longitudinale de vague, l'un ou l'autre undrained des vagues ou jeûnent et (Frenkel-Biot) ralentissez les vagues de compression. Nous étudions ici la propagation de vague dans le cadre du poromicromechanics. Un modèle de micromechanics de continuum tient compte de la prévision des propriétés poroelastic anisotropes, des coefficients de Biot, et des modules, des données tissu-spécifiques de composition, sur la base d'tissu-indépendant ("les propriétés universal")elastic des composants élémentaires de tous les os. Ces propriétés poroelastic écrivent les équations régissantes pour la propagation de vague dans des médias poreux anisotropes. Elles tiennent compte de la prévision de undrained, rapidement et ralentissent des vagues, comme est vérifié par la comparaison des résultats modèles avec des résultats expérimentaux.En ligne : christian.hellmich@tuwien.ac.at, ulm@mit.edu [article] Microporodynamics of Bones: Prediction of the "Frenkel-Biot" Slow Compressional Wave = Microporodynamics des Os : Prévision de la Vague de Compression Lente d'"Frenkel-Biot" [texte imprimé] / Christian Hellmich, Auteur ; Ulm, Franz-Josef, Auteur . - 918-927 p.
Génie Civil, Génie Mécanique, Génie Electrique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > vol.131, N° 9 (Septembre 2005) . - 918-927 p.
Mots-clés : Biomechanics Porous materials Wave propagation Micromechanics Ultrasonic methods Compression waves Biomécanique Matériaux poreux Propagation de vague Méthodes ultrasoniques Vagues de compression Index. décimale : 621.34/624/621.38 Résumé : Understanding of ultrasonic wave propagationin bones is essential for further development of related techniques in clinical practice. As any other saturated porous medium, bone is characterized by different forms of longitudinal wave propagation, either undrained waves or fast and (Frenkel-Biot) slow compressional waves. We here study the wave propagation in the framework of poromicromechanics. A Continuum micromechanics model allows for the prediction of the anisotropic poroelastic properties, Biot's coefficients, and moduli, from tissue-specific composition data, on the basis of tissue-independent ("universal")elastic properties of the elementary components of all bones. These poroelastic properties enter the governing equations for wave propagation in anisotropic porous media. They allow for prediction of undrained, fast and slow waves, as is verified by comparison of model results with experimental findings.
L'arrangement des os de propagationin d'onde ultrasonique est essentiel pour le développement ultérieur des techniques relatives dans la pratique clinique. En tant que n'importe quel autre milieu poreux saturé, l'os est caractérisé par différentes formes de propagation longitudinale de vague, l'un ou l'autre undrained des vagues ou jeûnent et (Frenkel-Biot) ralentissez les vagues de compression. Nous étudions ici la propagation de vague dans le cadre du poromicromechanics. Un modèle de micromechanics de continuum tient compte de la prévision des propriétés poroelastic anisotropes, des coefficients de Biot, et des modules, des données tissu-spécifiques de composition, sur la base d'tissu-indépendant ("les propriétés universal")elastic des composants élémentaires de tous les os. Ces propriétés poroelastic écrivent les équations régissantes pour la propagation de vague dans des médias poreux anisotropes. Elles tiennent compte de la prévision de undrained, rapidement et ralentissent des vagues, comme est vérifié par la comparaison des résultats modèles avec des résultats expérimentaux.En ligne : christian.hellmich@tuwien.ac.at, ulm@mit.edu
in Journal of engineering mechanics > vol.131, N° 9 (Septembre 2005) . - 928-936 p.
Titre : Comparison of Upscaling Methods in Poroelasticity and Its Generalization Titre original : Comparaison Upscaling Méthode dans Poroelasticité et son Généralisation Type de document : texte imprimé Auteurs : Berryman, James G., Auteur Article en page(s) : 928-936 p. Note générale : Génie Civil, Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Poroelasticity Porous media Saturation Comparative studies Poroélasticité Média poreux Saturation Etudes comparatives Index. décimale : 621.34/624 Résumé : Four methods of upscaling coupled equations at the microscale to equations valid at the meroscale and/or macroscale for fluid-saturated and partially saturated porous media will be discussed, compared, and contrasted. The Four methods are: (1) effective medium theory, (2) mixture theory, (3) two-scale and multiscale homogenisation, and (4) volume averaging. All these methods have advantages for some applications and disadvantages for other. For example, effective medium theory, mixture theory, and homogenization methods can all give formulas for coefficients in the up-scaled equations, whereas volume averaging methods give the form of the up-scaled equations but generally must be supplemented with physical arguments and/or data in order to determine the coefficients. Homogenization theory requires a great deal of mathematical insight from the user in order to choose appropriate scaling for use in the resulting power-law expansions, while volume averaging requires more physical insight to motivate the steps needed to find coefficients. homogenization often is performed on periodic models, while volume averaging does not require any assumption of periodicity and can therefore be related very directly to laboratory and/or field measurements. Validity of the homogenisation process is often limited to specific ranges of frequency--in order to justify the scaling hypotheses that must be made--and therefore cannot be used easily over wide ranges of frequency. However, volume averaging methods can quite easily be used for wide band data analysis. So, we learn from these comparisons that a researcher in the theory of poroelasticity and its generalizations needs to be conversant with two or more of these methods to solve problems generally.
Quatre méthodes d'upscaling des équations couplées à la micro-échelle aux équations valides au meroscale et/ou à la macro-échelle pour des médias poreux fluide-saturés et partiellement saturés seront discutées, comparées, et contrastées. Les quatre méthodes sont : (1) la théorie moyenne efficace, (2) la théorie de mélange, (3) deux-mesurent et des homogénéisations de multiscale, et (4) faire la moyenne de volume. Toutes ces méthodes ont des avantages pour quelques applications et des inconvénients pour autre. Par exemple, la théorie moyenne efficace, la théorie de mélange, et les méthodes d'homogénéisation peuvent tout donner des formules pour des coefficients dans les équations vers le haut-mesurées, tandis que le volume faisant la moyenne des méthodes donnent la forme des équations vers le haut-mesurées mais généralement doivent être complétés avec des arguments et/ou des données physiques afin de déterminer les coefficients. La théorie d'homogénéisation exige de beaucoup d'perspicacité mathématique de l'utilisateur afin de choisir la graduation appropriée pour l'usage dans les expansions résultantes de puissance-loi, alors que faire la moyenne de volume exige d'une perspicacité plus physique de motiver les étapes requises pour trouver des coefficients que l'homogénéisation souvent est effectuée sur les modèles périodiques, alors que faire la moyenne de volume n'exige aucune acceptation de périodicité et peut donc être lié très directement au laboratoire et/ou aux mesures sur le terrain. La validité du procédé d'homogénéisation est souvent limitée aux gammes spécifiques de la fréquence -- afin de justifier les hypothèses de graduation qui doivent être faites -- et ne peut pas donc être employée facilement sur les éventails de fréquence. Cependant, le volume faisant la moyenne des méthodes peut tout à fait facilement être employé pour l'analyse de données large de bande. Ainsi, nous apprenons de ces comparaisons qu'un chercheur dans la théorie de poroelasticity et de ses généralisations doit être familier avec deux ou plus de ces méthodes pour résoudre des problèmes généralement.
En ligne : berryman1@llnl.gov [article] Comparison of Upscaling Methods in Poroelasticity and Its Generalization = Comparaison Upscaling Méthode dans Poroelasticité et son Généralisation [texte imprimé] / Berryman, James G., Auteur . - 928-936 p.
Génie Civil, Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > vol.131, N° 9 (Septembre 2005) . - 928-936 p.
Mots-clés : Poroelasticity Porous media Saturation Comparative studies Poroélasticité Média poreux Saturation Etudes comparatives Index. décimale : 621.34/624 Résumé : Four methods of upscaling coupled equations at the microscale to equations valid at the meroscale and/or macroscale for fluid-saturated and partially saturated porous media will be discussed, compared, and contrasted. The Four methods are: (1) effective medium theory, (2) mixture theory, (3) two-scale and multiscale homogenisation, and (4) volume averaging. All these methods have advantages for some applications and disadvantages for other. For example, effective medium theory, mixture theory, and homogenization methods can all give formulas for coefficients in the up-scaled equations, whereas volume averaging methods give the form of the up-scaled equations but generally must be supplemented with physical arguments and/or data in order to determine the coefficients. Homogenization theory requires a great deal of mathematical insight from the user in order to choose appropriate scaling for use in the resulting power-law expansions, while volume averaging requires more physical insight to motivate the steps needed to find coefficients. homogenization often is performed on periodic models, while volume averaging does not require any assumption of periodicity and can therefore be related very directly to laboratory and/or field measurements. Validity of the homogenisation process is often limited to specific ranges of frequency--in order to justify the scaling hypotheses that must be made--and therefore cannot be used easily over wide ranges of frequency. However, volume averaging methods can quite easily be used for wide band data analysis. So, we learn from these comparisons that a researcher in the theory of poroelasticity and its generalizations needs to be conversant with two or more of these methods to solve problems generally.
Quatre méthodes d'upscaling des équations couplées à la micro-échelle aux équations valides au meroscale et/ou à la macro-échelle pour des médias poreux fluide-saturés et partiellement saturés seront discutées, comparées, et contrastées. Les quatre méthodes sont : (1) la théorie moyenne efficace, (2) la théorie de mélange, (3) deux-mesurent et des homogénéisations de multiscale, et (4) faire la moyenne de volume. Toutes ces méthodes ont des avantages pour quelques applications et des inconvénients pour autre. Par exemple, la théorie moyenne efficace, la théorie de mélange, et les méthodes d'homogénéisation peuvent tout donner des formules pour des coefficients dans les équations vers le haut-mesurées, tandis que le volume faisant la moyenne des méthodes donnent la forme des équations vers le haut-mesurées mais généralement doivent être complétés avec des arguments et/ou des données physiques afin de déterminer les coefficients. La théorie d'homogénéisation exige de beaucoup d'perspicacité mathématique de l'utilisateur afin de choisir la graduation appropriée pour l'usage dans les expansions résultantes de puissance-loi, alors que faire la moyenne de volume exige d'une perspicacité plus physique de motiver les étapes requises pour trouver des coefficients que l'homogénéisation souvent est effectuée sur les modèles périodiques, alors que faire la moyenne de volume n'exige aucune acceptation de périodicité et peut donc être lié très directement au laboratoire et/ou aux mesures sur le terrain. La validité du procédé d'homogénéisation est souvent limitée aux gammes spécifiques de la fréquence -- afin de justifier les hypothèses de graduation qui doivent être faites -- et ne peut pas donc être employée facilement sur les éventails de fréquence. Cependant, le volume faisant la moyenne des méthodes peut tout à fait facilement être employé pour l'analyse de données large de bande. Ainsi, nous apprenons de ces comparaisons qu'un chercheur dans la théorie de poroelasticity et de ses généralisations doit être familier avec deux ou plus de ces méthodes pour résoudre des problèmes généralement.
En ligne : berryman1@llnl.gov
in Journal of engineering mechanics > vol.131, N° 9 (Septembre 2005) . - 937-946 p.
Titre : Acoustic Measurements of the Anisotropy of Dynamic Elastic and Poromechanics Moduli Under Three Stress/Strain Pathways Titre original : Mesures Acoustiques de l'Anisotropie de l'Elastique et des Modules Dynamiques de Poromechanics au-Dessous de Trois Voies de Stress/Strain Type de document : texte imprimé Auteurs : Scott, Thuman E., Auteur ; Abousleiman, Younane, Auteur Article en page(s) : 937-946 p. Note générale : Génie Civil, Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Acoustic measurement Anisotropy Elasticity POrous media Stress strain relations Triaxial compression Mesure acoustique Anisotropie Elasticité Média poreux Relations de contrainte-tension Compression à trois axes Index. décimale : 624/621.34 Résumé : A Series of trixial compression experiments have been conducted to investigate the effects of induced stress on the anisotropy developed in dynamic elastic and poroelestic parameters in rocks. The Measurements were accomplished by utilizing an array of piezolectric compressional and shear wave sensors mounted around a cylindrical sample of porous Berea sandstone. Three different types of applied states of stress were investigated using hydrostatic, triaxial, and uniaxial strain experiments. During the hydrostatic experiment, where an isotropic state of stress was applied to an isotropic porous rock, the vertical and horizontal acoustic velocities and dynamic elastic moduli increased as pressure was applied and no evidenced of stress induced anisotropy was visible. The poroelastic moduli (Biot's effective stress parameter,α) decreased during the test but also with no evidnce of anisotropy. The Triaxial compression test involved an axisymmetric application of stress with an axial stress greater than the two constant equal lateral stresses. During this test a marked anisotropy developed in the acoustic velocities, and in the dynamic elastic and poroelastic moduli. As Axial stress increased the magnitude of the anisotropy increased as well. The Uniaxial strain test involved axisymmetric application of stresses with increasing axial and lateral stresses but while maintaining a zero lateral strain condition. The Uniaxial strain test exhibited a quite different behavior from either the triaxial or hydrostatic tests. As Both the axial and lateral stresses were increased, an anisotropy developed early in the loading phase but then was effectively "locked in" with little or no change in the magnitude of the values of the acoustic velocities, or the dynamic elastis and poroelastic parameters as stresses were increased. These experimental results show that the application of triaxial states of stress induced significant anisotropy in the elastic and poroelastic parameters in porous rock, while under the uniaxial strain condition the poromechanics, Biot's effective stress parameter, exhibited the largest variation among the three test conditions.
Une série d'expériences trixial de compression a été entreprise pour étudier les effets de l'effort induit sur l'anisotropie développée dans des paramètres élastiques et poroelestic dynamiques dans les roches. Les mesures ont été accomplies en utilisant une rangée de sondes piezolectric de compression et de cisaillement de vague montées autour d'un échantillon cylindrique de grès poreux de Berea. Trois types différents d'états appliqués d'effort étaient des expériences hydrostatiques, à trois axes, et uniaxiales étudiées d'employer de contrainte. Pendant l'expérience hydrostatique, où un état isotrope d'effort était applied à une roche poreuse isotrope, les vitesses acoustiques verticales et horizontales et les modules élastiques dynamiques accrus comme pression a été appliqué et aucun evidencd de l'anisotropie induite par effort n'était évident. Les modules poroelastic (le paramètre efficace de l'effort de Biot, α decreased pendant l'essai mais également sans l'evidence de l'anisotropie. L'essai de compression triaxiale a impliqué une application axisymmetric d'effort d'un effort axial plus grand que les deux efforts latéraux égaux de constante. Pendant cet essai une anisotropie marquée s'est développée dans les vitesses acoustiques, et dans les modules élastiques et poroelastic dynamiques. À mesure qu'axial l'effort a augmenté l'importance de l'anisotropie accrue aussi bien. L'essai uniaxial de contrainte a impliqué l'application axisymmetric des efforts avec l'augmentation des efforts axiaux et de partie latérale mais avec l'augmentation tout en maintenant d'un état latéral zéro de contrainte. L'essai uniaxial de contrainte a montré un comportement tout à fait différent des essais à trois axes ou hydrostatiques. À mesure que les efforts axiaux et latéraux ont été augmentés, une anisotropie développée tôt dans la phase de chargement mais alors "a été efficacement fermée à clef dans" avec peu ou pas de changement de l'importance des valeurs des vitesses acoustiques, ou les paramètres d'elastis et poroelastic dynamiques à mesure que des stresses étaient augmentés. Les résultats expérimentaux prouvent que l'application des états à trois axes d'effort induit l'anisotropie significative dans les paramètres élastiques et poroelastic dans la roche poreuse, alors que dans la condition uniaxiale de contrainte le poromechanics, paramètre efficace de l'effort de Biot, a montré la plus grande variation parmi les trois conditions d'essai.
[article] Acoustic Measurements of the Anisotropy of Dynamic Elastic and Poromechanics Moduli Under Three Stress/Strain Pathways = Mesures Acoustiques de l'Anisotropie de l'Elastique et des Modules Dynamiques de Poromechanics au-Dessous de Trois Voies de Stress/Strain [texte imprimé] / Scott, Thuman E., Auteur ; Abousleiman, Younane, Auteur . - 937-946 p.
Génie Civil, Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > vol.131, N° 9 (Septembre 2005) . - 937-946 p.
Mots-clés : Acoustic measurement Anisotropy Elasticity POrous media Stress strain relations Triaxial compression Mesure acoustique Anisotropie Elasticité Média poreux Relations de contrainte-tension Compression à trois axes Index. décimale : 624/621.34 Résumé : A Series of trixial compression experiments have been conducted to investigate the effects of induced stress on the anisotropy developed in dynamic elastic and poroelestic parameters in rocks. The Measurements were accomplished by utilizing an array of piezolectric compressional and shear wave sensors mounted around a cylindrical sample of porous Berea sandstone. Three different types of applied states of stress were investigated using hydrostatic, triaxial, and uniaxial strain experiments. During the hydrostatic experiment, where an isotropic state of stress was applied to an isotropic porous rock, the vertical and horizontal acoustic velocities and dynamic elastic moduli increased as pressure was applied and no evidenced of stress induced anisotropy was visible. The poroelastic moduli (Biot's effective stress parameter,α) decreased during the test but also with no evidnce of anisotropy. The Triaxial compression test involved an axisymmetric application of stress with an axial stress greater than the two constant equal lateral stresses. During this test a marked anisotropy developed in the acoustic velocities, and in the dynamic elastic and poroelastic moduli. As Axial stress increased the magnitude of the anisotropy increased as well. The Uniaxial strain test involved axisymmetric application of stresses with increasing axial and lateral stresses but while maintaining a zero lateral strain condition. The Uniaxial strain test exhibited a quite different behavior from either the triaxial or hydrostatic tests. As Both the axial and lateral stresses were increased, an anisotropy developed early in the loading phase but then was effectively "locked in" with little or no change in the magnitude of the values of the acoustic velocities, or the dynamic elastis and poroelastic parameters as stresses were increased. These experimental results show that the application of triaxial states of stress induced significant anisotropy in the elastic and poroelastic parameters in porous rock, while under the uniaxial strain condition the poromechanics, Biot's effective stress parameter, exhibited the largest variation among the three test conditions.
Une série d'expériences trixial de compression a été entreprise pour étudier les effets de l'effort induit sur l'anisotropie développée dans des paramètres élastiques et poroelestic dynamiques dans les roches. Les mesures ont été accomplies en utilisant une rangée de sondes piezolectric de compression et de cisaillement de vague montées autour d'un échantillon cylindrique de grès poreux de Berea. Trois types différents d'états appliqués d'effort étaient des expériences hydrostatiques, à trois axes, et uniaxiales étudiées d'employer de contrainte. Pendant l'expérience hydrostatique, où un état isotrope d'effort était applied à une roche poreuse isotrope, les vitesses acoustiques verticales et horizontales et les modules élastiques dynamiques accrus comme pression a été appliqué et aucun evidencd de l'anisotropie induite par effort n'était évident. Les modules poroelastic (le paramètre efficace de l'effort de Biot, α decreased pendant l'essai mais également sans l'evidence de l'anisotropie. L'essai de compression triaxiale a impliqué une application axisymmetric d'effort d'un effort axial plus grand que les deux efforts latéraux égaux de constante. Pendant cet essai une anisotropie marquée s'est développée dans les vitesses acoustiques, et dans les modules élastiques et poroelastic dynamiques. À mesure qu'axial l'effort a augmenté l'importance de l'anisotropie accrue aussi bien. L'essai uniaxial de contrainte a impliqué l'application axisymmetric des efforts avec l'augmentation des efforts axiaux et de partie latérale mais avec l'augmentation tout en maintenant d'un état latéral zéro de contrainte. L'essai uniaxial de contrainte a montré un comportement tout à fait différent des essais à trois axes ou hydrostatiques. À mesure que les efforts axiaux et latéraux ont été augmentés, une anisotropie développée tôt dans la phase de chargement mais alors "a été efficacement fermée à clef dans" avec peu ou pas de changement de l'importance des valeurs des vitesses acoustiques, ou les paramètres d'elastis et poroelastic dynamiques à mesure que des stresses étaient augmentés. Les résultats expérimentaux prouvent que l'application des états à trois axes d'effort induit l'anisotropie significative dans les paramètres élastiques et poroelastic dans la roche poreuse, alors que dans la condition uniaxiale de contrainte le poromechanics, paramètre efficace de l'effort de Biot, a montré la plus grande variation parmi les trois conditions d'essai.
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Titre : Fluid-Induced Seismicity: Theory, Modeling, and Aplications Titre original : Séismicité Fluide-Induite : Théorie, Modeler, et Aplications Type de document : texte imprimé Auteurs : Shapiro, Serge A., Auteur ; Rothert, Elmar ; Rentsch, Susanne, Auteur Article en page(s) : 947-952 p. Note générale : Génie Civil, Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Earthquakes Diffusivity Fluid flow Seismic effects Pore pressure Poroelasticity Boreholes Tremblements de terre Diffisivité Flux fluide Effets séismiques Pression de pore Poroélasticité Forages Index. décimale : 624/621.24 Résumé : Operations including borehole fluid injections are typical for exploration and development of hydrocarbon or geothermic reservoirs. Microseismicity occurring during such operations has a large potential for understanding physics of the seismogenic process as well as in obtaining detailed information about reservoirs at locations as far as several kilometers from boreholes. We propose that the phenomenon of microseismicity triggering by borehole fluid injections is related to the process of the Frenkel-Biot slow wave propagation. In the low-frequency range (hours or days of fluid injection durations) this process reduces to the pore-pressure diffusion. We search for diffusion-related features of induced microseismicity. Two types of such signatures are considered. The First one is related to the geometry of microseismic clouds. Another type of signarure is related to the probability of microearthquakes. On this basis we introduce a concept for interpretation of microseismic data which provides a possibility to infer information about hydraulic properties of rocks. Such information can be of significant importance for industrial applications and for understanding physical properties of geological structures.
Les opérations comprenant les injections liquides de forage sont typiques pour l'exploration et le développement de l'hydrocarbure ou des réservoirs géothermiques. Microseismicity se produisant pendant de telles opérations a un grand potentiel pour la physique d'arrangement du processus seismogenic aussi bien que dans obtenir des informations détaillées sur des réservoirs aux endroits jusque plusieurs kilomètres des forages. Nous proposons que le phénomène du microseismicity déclenchant par les injections liquides de forage soit lié au processus de la propagation lente de vague de Frenkel-Biot. Dans la gamme de basse fréquence (des heures ou des jours des durées liquides d'injection) ce processus réduit à la diffusion de pore-pression. Nous recherchons les dispositifs diffusion-connexes du microseismicity induit. Deux types de telles signatures sont considérés. Le premier est lié à la géométrie des nuages microsismiques. Un autre type de signarure est lié à la probabilité des microearthquakes. Sur cette base nous présentons un concept pour l'interprétation des données microsismiques qui fournissent une possibilité pour impliquer des informations sur les propriétés hydrauliques des roches. Une telle information peut être d'importance significative pour des applications industrielles et pour les propriétés physiques d'arrangement des structures géologiques.En ligne : shapiro@geophysik.fu-berlin.de, rentsch@geophysik.fu-berlin.de, rothert@geophysi [...] [article] Fluid-Induced Seismicity: Theory, Modeling, and Aplications = Séismicité Fluide-Induite : Théorie, Modeler, et Aplications [texte imprimé] / Shapiro, Serge A., Auteur ; Rothert, Elmar ; Rentsch, Susanne, Auteur . - 947-952 p.
Génie Civil, Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
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Mots-clés : Earthquakes Diffusivity Fluid flow Seismic effects Pore pressure Poroelasticity Boreholes Tremblements de terre Diffisivité Flux fluide Effets séismiques Pression de pore Poroélasticité Forages Index. décimale : 624/621.24 Résumé : Operations including borehole fluid injections are typical for exploration and development of hydrocarbon or geothermic reservoirs. Microseismicity occurring during such operations has a large potential for understanding physics of the seismogenic process as well as in obtaining detailed information about reservoirs at locations as far as several kilometers from boreholes. We propose that the phenomenon of microseismicity triggering by borehole fluid injections is related to the process of the Frenkel-Biot slow wave propagation. In the low-frequency range (hours or days of fluid injection durations) this process reduces to the pore-pressure diffusion. We search for diffusion-related features of induced microseismicity. Two types of such signatures are considered. The First one is related to the geometry of microseismic clouds. Another type of signarure is related to the probability of microearthquakes. On this basis we introduce a concept for interpretation of microseismic data which provides a possibility to infer information about hydraulic properties of rocks. Such information can be of significant importance for industrial applications and for understanding physical properties of geological structures.
Les opérations comprenant les injections liquides de forage sont typiques pour l'exploration et le développement de l'hydrocarbure ou des réservoirs géothermiques. Microseismicity se produisant pendant de telles opérations a un grand potentiel pour la physique d'arrangement du processus seismogenic aussi bien que dans obtenir des informations détaillées sur des réservoirs aux endroits jusque plusieurs kilomètres des forages. Nous proposons que le phénomène du microseismicity déclenchant par les injections liquides de forage soit lié au processus de la propagation lente de vague de Frenkel-Biot. Dans la gamme de basse fréquence (des heures ou des jours des durées liquides d'injection) ce processus réduit à la diffusion de pore-pression. Nous recherchons les dispositifs diffusion-connexes du microseismicity induit. Deux types de telles signatures sont considérés. Le premier est lié à la géométrie des nuages microsismiques. Un autre type de signarure est lié à la probabilité des microearthquakes. Sur cette base nous présentons un concept pour l'interprétation des données microsismiques qui fournissent une possibilité pour impliquer des informations sur les propriétés hydrauliques des roches. Une telle information peut être d'importance significative pour des applications industrielles et pour les propriétés physiques d'arrangement des structures géologiques.En ligne : shapiro@geophysik.fu-berlin.de, rentsch@geophysik.fu-berlin.de, rothert@geophysi [...]
in Journal of engineering mechanics > vol.131, N° 9 (Septembre 2005) . - 953-965 p.
Titre : Elastic Wave Scattering by Two Spherical Inclusions in a Poroelastic Medium Titre original : Vague Elastique Dispersant par Deux Inclusions Sphériques dans un Milieu de Poroelastic Type de document : texte imprimé Auteurs : Seyyed M. Hasheminejad, Auteur ; Badsar, Seyyed A., Auteur Article en page(s) : 953-965 p. Note générale : Génie Civil, Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Elasticity Poroelasticity Scattering Compression waves Porous media Elasticité Poroélasticité Dispersion Vagues de compression Média poreux Index. décimale : 624/621.34 Résumé : This Study considers the most fundamental problem of multiple scattering in a poroelastic medium.~It treats the interaction of a plane compressional elastic wave with a cluster of two of spherical inhomogeneities in a boundless fluid-saturated porous elastic formation. The Novel features of Biot classic model for dynamic description of poroelastic material behavior along with the appropriate wave field expansion, the pertinent boundary conditions, and the translational addition theorems for spherical wave functions are employed to develop a closed-form solution in the form of infinite series. The Analytical results are illustrated with numerical examples in which a pair of spherical inclusions is insonified by a plane (fast) compressional wave at end-on incidence. The Effects of incident wave frequency, proximity of the two inclusions, and inclusion type are examined. Particular attention has been focused on multiple scattering interactions in addition to the slow wave coupling effects which is known to be the primary distinction of the scattering phenomenon in poroelasticity from the classical elastic case. The Limiting case involving two elastic spheres submerged in an ideal unbounded fluid medium is considered and fair agreement with a well-known solution is established.
Cette étude considère le problème le plus fondamental de multiple dispersant en festins poroelastic d'un medium.~It l'interaction d'une vague élastique de compression d'avion avec un faisceau de deux d'inhomogénéités sphériques dans une formation élastique poreuse fluide-saturée illimitée. Les dispositifs de roman du modèle classique de Biot pour la description dynamique du comportement matériel poroelastic avec l'expansion appropriée de champ de vague, les conditions de frontière convenables, et les théorèmes de translation d'addition pour des fonctions sphériques de vague sont utilisés pour développer une solution de forme close sous forme de série infinie. Les résultats analytiques sont illustrés avec les exemples numériques dans lesquels une paire d'inclusions sphériques est insonified par une vague de compression (rapide) d'avion à extrémité-sur l'incidence. Les effets de la fréquence de vague d'incident, de la proximité des deux inclusions, et du type d'inclusion sont examinés. Une attention particulière a été concentrée sur des interactions multiples de dispersion en plus des effets lents d'accouplement de vague qui est connue pour être la distinction primaire du phénomène de dispersion dans le poroelasticity du cas élastique classique. Le cas de limitation impliquant deux sphères élastiques a submergé dans un milieu liquide illimité idéal est considéré et l'accord juste avec une solution bien connue est établi.
En ligne : hashemi@iust.ac.ir, ali_badsar@mail.iust.ac.ir [article] Elastic Wave Scattering by Two Spherical Inclusions in a Poroelastic Medium = Vague Elastique Dispersant par Deux Inclusions Sphériques dans un Milieu de Poroelastic [texte imprimé] / Seyyed M. Hasheminejad, Auteur ; Badsar, Seyyed A., Auteur . - 953-965 p.
Génie Civil, Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > vol.131, N° 9 (Septembre 2005) . - 953-965 p.
Mots-clés : Elasticity Poroelasticity Scattering Compression waves Porous media Elasticité Poroélasticité Dispersion Vagues de compression Média poreux Index. décimale : 624/621.34 Résumé : This Study considers the most fundamental problem of multiple scattering in a poroelastic medium.~It treats the interaction of a plane compressional elastic wave with a cluster of two of spherical inhomogeneities in a boundless fluid-saturated porous elastic formation. The Novel features of Biot classic model for dynamic description of poroelastic material behavior along with the appropriate wave field expansion, the pertinent boundary conditions, and the translational addition theorems for spherical wave functions are employed to develop a closed-form solution in the form of infinite series. The Analytical results are illustrated with numerical examples in which a pair of spherical inclusions is insonified by a plane (fast) compressional wave at end-on incidence. The Effects of incident wave frequency, proximity of the two inclusions, and inclusion type are examined. Particular attention has been focused on multiple scattering interactions in addition to the slow wave coupling effects which is known to be the primary distinction of the scattering phenomenon in poroelasticity from the classical elastic case. The Limiting case involving two elastic spheres submerged in an ideal unbounded fluid medium is considered and fair agreement with a well-known solution is established.
Cette étude considère le problème le plus fondamental de multiple dispersant en festins poroelastic d'un medium.~It l'interaction d'une vague élastique de compression d'avion avec un faisceau de deux d'inhomogénéités sphériques dans une formation élastique poreuse fluide-saturée illimitée. Les dispositifs de roman du modèle classique de Biot pour la description dynamique du comportement matériel poroelastic avec l'expansion appropriée de champ de vague, les conditions de frontière convenables, et les théorèmes de translation d'addition pour des fonctions sphériques de vague sont utilisés pour développer une solution de forme close sous forme de série infinie. Les résultats analytiques sont illustrés avec les exemples numériques dans lesquels une paire d'inclusions sphériques est insonified par une vague de compression (rapide) d'avion à extrémité-sur l'incidence. Les effets de la fréquence de vague d'incident, de la proximité des deux inclusions, et du type d'inclusion sont examinés. Une attention particulière a été concentrée sur des interactions multiples de dispersion en plus des effets lents d'accouplement de vague qui est connue pour être la distinction primaire du phénomène de dispersion dans le poroelasticity du cas élastique classique. Le cas de limitation impliquant deux sphères élastiques a submergé dans un milieu liquide illimité idéal est considéré et l'accord juste avec une solution bien connue est établi.
En ligne : hashemi@iust.ac.ir, ali_badsar@mail.iust.ac.ir
in Journal of engineering mechanics > vol.131, N° 9 (Septembre 2005) . - 966-973 p.
Titre : Pressure Waves in Porous Medium Saturated with Liquid Containing Gas Bubbles Titre original : La Pression Ondule dans le Milieu Poreux Saturé avec le Liquide Contenant des Bulles de Gaz Type de document : texte imprimé Auteurs : Nakoryakov, V. E., Auteur ; Dontsov, V. E., Auteur Article en page(s) : 966-973 p. Note générale : Génie Mécanique, Génie Electrique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Wave pressure Porous media Bubbles Oscillations Pression de vague Media poreux Bulles Oscillations Index. décimale : 621.34/621.38 Résumé : Theoretical analyses on nonlinear pressure waves evolution in porous medium saturated with a liquid containing gas bubbles is carried out. The Evolution equations for fast and slow longitudinal modes are derived for slightly nonlinear, disperse, and dissipation processes. The Pressure wave distribution in gas bubble liquid-saturated porous media was investigated experimentally. It was revealed that both modes might have oscillating structure induced by bubble oscillation in the wave. It is shown that the wave damping is determined by a combined impact of heat losses due to gas cooling in the bubbles and dissipation due to longitudinal displacement of liquid and porous skeleton, both influence by the wave. Experimental data on the velocity and structure of fast and slow modes are compared with results of theoretical modeling.
Des analyses théoriques sur l'évolution non-linéaire de vagues de pression dans le milieu poreux saturé avec un liquide contenant des bulles de gaz est effectuées. Les équations d'évolution pour des modes longitudinaux rapides et lents sont dérivées pour légèrement non-linéaire, la dispersion, et les processus de dissipation. La distribution de vague de pression dans des médias poreux liquide-saturés par bulle de gaz a été étudiée expérimentalement. On l'a indiqué que les deux modes pourraient avoir la structure d'oscillation induite par l'oscillation de bulle dans la vague. On lui montre que l'atténuation de vague est déterminée par un impact combiné des pertes de chaleur dues au gaz se refroidissant dans les bulles et la dissipation dues au déplacement longitudinal du squelette liquide et poreux, tous les deux influencent par la vague. Des données expérimentales sur la vitesse et la structure des modes rapides et lents sont comparées aux résultats de modeler théorique.
En ligne : dontsov@itp.nsc.ru [article] Pressure Waves in Porous Medium Saturated with Liquid Containing Gas Bubbles = La Pression Ondule dans le Milieu Poreux Saturé avec le Liquide Contenant des Bulles de Gaz [texte imprimé] / Nakoryakov, V. E., Auteur ; Dontsov, V. E., Auteur . - 966-973 p.
Génie Mécanique, Génie Electrique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > vol.131, N° 9 (Septembre 2005) . - 966-973 p.
Mots-clés : Wave pressure Porous media Bubbles Oscillations Pression de vague Media poreux Bulles Oscillations Index. décimale : 621.34/621.38 Résumé : Theoretical analyses on nonlinear pressure waves evolution in porous medium saturated with a liquid containing gas bubbles is carried out. The Evolution equations for fast and slow longitudinal modes are derived for slightly nonlinear, disperse, and dissipation processes. The Pressure wave distribution in gas bubble liquid-saturated porous media was investigated experimentally. It was revealed that both modes might have oscillating structure induced by bubble oscillation in the wave. It is shown that the wave damping is determined by a combined impact of heat losses due to gas cooling in the bubbles and dissipation due to longitudinal displacement of liquid and porous skeleton, both influence by the wave. Experimental data on the velocity and structure of fast and slow modes are compared with results of theoretical modeling.
Des analyses théoriques sur l'évolution non-linéaire de vagues de pression dans le milieu poreux saturé avec un liquide contenant des bulles de gaz est effectuées. Les équations d'évolution pour des modes longitudinaux rapides et lents sont dérivées pour légèrement non-linéaire, la dispersion, et les processus de dissipation. La distribution de vague de pression dans des médias poreux liquide-saturés par bulle de gaz a été étudiée expérimentalement. On l'a indiqué que les deux modes pourraient avoir la structure d'oscillation induite par l'oscillation de bulle dans la vague. On lui montre que l'atténuation de vague est déterminée par un impact combiné des pertes de chaleur dues au gaz se refroidissant dans les bulles et la dissipation dues au déplacement longitudinal du squelette liquide et poreux, tous les deux influencent par la vague. Des données expérimentales sur la vitesse et la structure des modes rapides et lents sont comparées aux résultats de modeler théorique.
En ligne : dontsov@itp.nsc.ru
in Journal of engineering mechanics > vol.131, N° 9 (Septembre 2005) . - 974-985 p.
Titre : Modeling Acoustic Waves in Saturated Poroelastic Media Titre original : Modeler Onde Acoustique dans des Médias Saturés de Poroelastic Type de document : texte imprimé Auteurs : Albers, B., Auteur ; Wilmanski, K., Auteur Article en page(s) : 974-985 p. Note générale : Génie Mécanique, Génie Electrique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Poroelasticity Porous media Acoustics Models Poroélasticité Média poreux Acoustiques Modéles Index. décimale : 621.34/621.38 Résumé : In this paper we present a comparison of the linear wave analysis for four models of poroelastic materials. A Nonlinear thermodynamical construction of a two-component model of such materials requires a dependence on the porosity gradient. In the linear version this dependence may or may not be present. Consequently, we may work with the model without a dependence on this gradient which is identical to Biot's model or we can use the so-called full model. In both cases we can construct simplified models without a coupling between partial stresses introduced by Biot. Thes simplified modelks have the advantage that their application to, for instance, surface wave analysis yields much simpler mathematical problems. In the present work we show that such a simplification for granular materials leads to a good qualitative agreement of all four models in ranges of porosity and Poisson's ratio commonly appearing in geotechnical applications. Quantitative differences depend on the mode of propagation and vary between 10 and 20%. We illustrate the analysis with a numerical example corresponding to data for sands. Simultaneously we demonstrate severe limitations of the applicability of Gaussmann relations which yield an instability of models in a wide range of practically important values of parameters.
En cet article nous présentons une comparaison de l'analyse linéaire de vague pour quatre modèles des matériaux poroelastic. Une construction thermodynamical non-linéaire d'un modèle de deux-composant de tels matériaux exige une dépendance à légard le gradient de porosité. Dans la version linéaire cette dépendance peut ou peut ne pas être présente. En conséquence, nous pouvons travailler avec le modèle sans dépendance à légard ce gradient qui est identique au modèle de Biot ou nous pouvons employer le prétendu plein modèle. Dans les deux cas nous pouvons construire les modèles simplifiés sans accouplement entre les efforts partiels présentés par Biot. Les modelks simplifiés par Thes ont l'avantage au lequel leur application, par exemple, analyse de vague de surface rapporte des problèmes mathématiques beaucoup plus simples. Dans le travail nous prouvons qu'une telle simplification pour les matériaux granulaires mène à un bon accord qualitatif de chacun des quatre modèles dans les gammes de la porosité et du rapport de Poisson apparaissant généralement dans des applications géotechniques. Les différences quantitatives dépendent du mode de la propagation et changent entre 10 et 20%. Nous illustrons l'analyse avec un exemple numérique correspondant aux données pour des sables. Simultanément nous démontrons des limitations graves de l'applicabilité des relations de Gaussmann qui rapportent une instabilité des modèles dans un éventail de valeurs pratiquement importantes des paramètres.
En ligne : albers@wias-berlin.de, wilmansk@wias-berlin.de [article] Modeling Acoustic Waves in Saturated Poroelastic Media = Modeler Onde Acoustique dans des Médias Saturés de Poroelastic [texte imprimé] / Albers, B., Auteur ; Wilmanski, K., Auteur . - 974-985 p.
Génie Mécanique, Génie Electrique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > vol.131, N° 9 (Septembre 2005) . - 974-985 p.
Mots-clés : Poroelasticity Porous media Acoustics Models Poroélasticité Média poreux Acoustiques Modéles Index. décimale : 621.34/621.38 Résumé : In this paper we present a comparison of the linear wave analysis for four models of poroelastic materials. A Nonlinear thermodynamical construction of a two-component model of such materials requires a dependence on the porosity gradient. In the linear version this dependence may or may not be present. Consequently, we may work with the model without a dependence on this gradient which is identical to Biot's model or we can use the so-called full model. In both cases we can construct simplified models without a coupling between partial stresses introduced by Biot. Thes simplified modelks have the advantage that their application to, for instance, surface wave analysis yields much simpler mathematical problems. In the present work we show that such a simplification for granular materials leads to a good qualitative agreement of all four models in ranges of porosity and Poisson's ratio commonly appearing in geotechnical applications. Quantitative differences depend on the mode of propagation and vary between 10 and 20%. We illustrate the analysis with a numerical example corresponding to data for sands. Simultaneously we demonstrate severe limitations of the applicability of Gaussmann relations which yield an instability of models in a wide range of practically important values of parameters.
En cet article nous présentons une comparaison de l'analyse linéaire de vague pour quatre modèles des matériaux poroelastic. Une construction thermodynamical non-linéaire d'un modèle de deux-composant de tels matériaux exige une dépendance à légard le gradient de porosité. Dans la version linéaire cette dépendance peut ou peut ne pas être présente. En conséquence, nous pouvons travailler avec le modèle sans dépendance à légard ce gradient qui est identique au modèle de Biot ou nous pouvons employer le prétendu plein modèle. Dans les deux cas nous pouvons construire les modèles simplifiés sans accouplement entre les efforts partiels présentés par Biot. Les modelks simplifiés par Thes ont l'avantage au lequel leur application, par exemple, analyse de vague de surface rapporte des problèmes mathématiques beaucoup plus simples. Dans le travail nous prouvons qu'une telle simplification pour les matériaux granulaires mène à un bon accord qualitatif de chacun des quatre modèles dans les gammes de la porosité et du rapport de Poisson apparaissant généralement dans des applications géotechniques. Les différences quantitatives dépendent du mode de la propagation et changent entre 10 et 20%. Nous illustrons l'analyse avec un exemple numérique correspondant aux données pour des sables. Simultanément nous démontrons des limitations graves de l'applicabilité des relations de Gaussmann qui rapportent une instabilité des modèles dans un éventail de valeurs pratiquement importantes des paramètres.
En ligne : albers@wias-berlin.de, wilmansk@wias-berlin.de
in Journal of engineering mechanics > vol.131, N° 9 (Septembre 2005) . - 986-996 p.
Titre : Theory of Plastic Sand Flow with Fluid Pressure Effect Titre original : Théorie d'Ecoulement en Plastique de Sable avec l'Effet de Pression du Liquide Type de document : texte imprimé Auteurs : Nikolaevskiy, Victor N., Auteur Article en page(s) : 986-996 p. Note générale : Génie Civil, Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Elastoplasticity Rocks Soils Slip Sand Pore pressure Velocity élastoplasticité Roches Sols glissade Sable Préssion de pore Vitesse Index. décimale : 624/621.34 Résumé : Fundamental principles of elastic-plastic mechanics of soils and rocks are given on the base of the original publications. The Solid friction and dilatancy effects are included in the nonstandard form of nonassociative rule of plastic flow. The Resulting hyperbolic system of equations is represented for a plane case. The Slip surfaces are assumed to be jump tangential discontinuities of a velocity field. The Possibility of limit equilibrium at slip surfaces is accounted for. The Attempts to account for grain rotations, permitting stydy of slip surface structure, are discussed. The Biot--Frenkel model of interpenetrating continua is developed for plastic flow of porous saturated matrix. In this case the solid matrix state is determined by the effective stresses and pore pressure diffusion happens in plastically flowing matrix. To illustrate the theory possibilities, solutions for failure and mass sand flow, driven by the pore pressure gradient, are selected. They are important especially for oil/gas reservoirs with a weak matrix, typical for offshore geology.
Des principes fondamentaux des mécanismes de élastique-plastique des sols et des roches sont donnés sur la base des publications originales. Les effets pleins de frottement et d'épaississement sont inclus sous la forme nonstandard de règle nonassociative d'écoulement plastique. Le système hyperbolique résultant des équations est représenté pour un cas plat. On assume que les surfaces de glissade sont des discontinuités tangentielles de saut d'un champ de vitesse. La possibilité d'équilibre de limite sur des surfaces de glissade est expliquée. Les tentatives de expliquer des rotations de grain, laisser stydy de la structure de surface de glissade, sont discutées. Le Biot -- le modèle de Frenkel des continuum interpénétrants est développé pour l'écoulement plastique de la matrice saturée poreuse. Dans ce cas-ci l'état plein de matrice est déterminé par les efforts efficaces et la diffusion de pression de pore se produit dans la matrice en plastique débordante. Pour illustrer les possibilités de théorie, les solutions pour l'échec et le sable de la masse coulent, conduit par le gradient de pression de pore, sont choisies. Elles sont importantes particulièrement pour des réservoirs d'oil/gas avec une matrice faible, typique pour la géologie en mer.En ligne : victor@ifz.ru [article] Theory of Plastic Sand Flow with Fluid Pressure Effect = Théorie d'Ecoulement en Plastique de Sable avec l'Effet de Pression du Liquide [texte imprimé] / Nikolaevskiy, Victor N., Auteur . - 986-996 p.
Génie Civil, Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > vol.131, N° 9 (Septembre 2005) . - 986-996 p.
Mots-clés : Elastoplasticity Rocks Soils Slip Sand Pore pressure Velocity élastoplasticité Roches Sols glissade Sable Préssion de pore Vitesse Index. décimale : 624/621.34 Résumé : Fundamental principles of elastic-plastic mechanics of soils and rocks are given on the base of the original publications. The Solid friction and dilatancy effects are included in the nonstandard form of nonassociative rule of plastic flow. The Resulting hyperbolic system of equations is represented for a plane case. The Slip surfaces are assumed to be jump tangential discontinuities of a velocity field. The Possibility of limit equilibrium at slip surfaces is accounted for. The Attempts to account for grain rotations, permitting stydy of slip surface structure, are discussed. The Biot--Frenkel model of interpenetrating continua is developed for plastic flow of porous saturated matrix. In this case the solid matrix state is determined by the effective stresses and pore pressure diffusion happens in plastically flowing matrix. To illustrate the theory possibilities, solutions for failure and mass sand flow, driven by the pore pressure gradient, are selected. They are important especially for oil/gas reservoirs with a weak matrix, typical for offshore geology.
Des principes fondamentaux des mécanismes de élastique-plastique des sols et des roches sont donnés sur la base des publications originales. Les effets pleins de frottement et d'épaississement sont inclus sous la forme nonstandard de règle nonassociative d'écoulement plastique. Le système hyperbolique résultant des équations est représenté pour un cas plat. On assume que les surfaces de glissade sont des discontinuités tangentielles de saut d'un champ de vitesse. La possibilité d'équilibre de limite sur des surfaces de glissade est expliquée. Les tentatives de expliquer des rotations de grain, laisser stydy de la structure de surface de glissade, sont discutées. Le Biot -- le modèle de Frenkel des continuum interpénétrants est développé pour l'écoulement plastique de la matrice saturée poreuse. Dans ce cas-ci l'état plein de matrice est déterminé par les efforts efficaces et la diffusion de pression de pore se produit dans la matrice en plastique débordante. Pour illustrer les possibilités de théorie, les solutions pour l'échec et le sable de la masse coulent, conduit par le gradient de pression de pore, sont choisies. Elles sont importantes particulièrement pour des réservoirs d'oil/gas avec une matrice faible, typique pour la géologie en mer.En ligne : victor@ifz.ru
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