دانلود مقاله ISI انگلیسی شماره 112856
ترجمه فارسی عنوان مقاله

مدل میکرومکانیکی مداوم برای مدول نفوذپذیری مؤثر جامدات با میکروسکپهای توزیع شده: همگنسازی متوسطه میدان مغناطیسی و تحلیل تصویر

عنوان انگلیسی
Cascade continuum micromechanics model for the effective permeability of solids with distributed microcracks: Self-similar mean-field homogenization and image analysis
کد مقاله سال انتشار تعداد صفحات مقاله انگلیسی
112856 2017 13 صفحه PDF
منبع

Publisher : Elsevier - Science Direct (الزویر - ساینس دایرکت)

Journal : Mechanics of Materials, Volume 104, January 2017, Pages 60-72

ترجمه چکیده
جریان و انتقال مایع در مواد ناهمگن مانند سنگ، سرامیک و بتن با یک شبکه میکروسکوپ تصادفی توزیع شده به شدت تحت تاثیر تراکم و توپولوژی (توزیع و اتصال) میکروکراک است. خصوصیات جریان کلی مایع چنین جامدات میکروکراک شده را می توان با توجه به نفوذ پذیری موثر تعیین کرد. در مقاله، یک فرمولاسیون نیمه تحلیلی برای نفوذپذیری موثر در چارچوب روش همگن سازی میانگین میدان با استفاده از مدل میکرومکانیک مداوم آبشار با توجه به تعاملات کوتاه مدت و کوتاه مدت پیشنهاد شده است. ما پیش بینی های مدل از آستانه نفوذ یعنی مقیاس حجم بحرانی میکروکراک ها را مقایسه می کنیم که از آن می توان با استفاده از نتایج شبیه سازی های عددی جامد با میکروسکوپ های توزیع نفوذ کرد. این مدل یک دیدگاه جدید را در خصوص خواص مشابه خود از مورفولوژی میکروسکوپی در نزدیکی مقدار آستانه ی میکروکراک ها نشان می دهد که در آن ساختار میکروکراک از چندین میکروکراک جدا شده به یک ساختار میکروسکراس مشابه خود متشابه تغییر می کند.
پیش نمایش مقاله
پیش نمایش مقاله  مدل میکرومکانیکی مداوم برای مدول نفوذپذیری مؤثر جامدات با میکروسکپهای توزیع شده: همگنسازی متوسطه میدان مغناطیسی و تحلیل تصویر

چکیده انگلیسی

The transport and fluid flow in heterogeneous materials such as rocks, ceramics and concrete with a distributed random microcrack network is strongly influenced by the density and the topology (distribution and connectivity) of microcracks. The overall fluid flow characteristics of such microcracked solids can be quantified in terms of an effective permeability. In the paper, a semi-analytical formulation for the effective permeability is proposed within the framework of the mean-field homogenization method using the cascade continuum micromechanics model considering long range and short range interactions. We compare model predictions of the percolation threshold i.e. critical volume fraction of microcracks beyond which a solid with distributed microcracks becomes permeable, using results from numerical simulations. The model reveals a new perspective into the self-similar characteristics of the microcrack morphology near the threshold volume fraction of microcracks at which the microcrack structure changes from multiple disconnected microcracks to a connected self-similar microcracked structure.