کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
4922391 1430178 2017 52 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A multi-scale approach for the analysis of the mechanical effects of salt crystallisation in porous media
ترجمه فارسی عنوان
یک رویکرد چند مقیاس برای تجزیه و تحلیل اثرات مکانیکی بلورسیون نمک در رسانه های متخلخل
ترجمه چکیده
در این مقاله یک رویکرد چند مقیاس برای تجزیه و تحلیل اثرات مکانیکی ناشی از کریستالیزاسیون نمک در رسانه های متخلخل ارائه شده است. این روش مبتنی بر همگن سازی عددی است و اجازه می دهد تا پیش بینی اثرات کریستالیزاسیون نمک در مقیاس ساختار بر اساس هندسه میکرو واقعی واقعی مواد متخلخ شده از تصاویر توموگرافی میکروسیمر اشعه ایکس. مدل میکرو مکانیکی به صورت خودکار تبدیل تصاویر به یک مش قطعه محدود می شود. توزیع مقیاس مقیاس نمک بلورین به عنوان یک داده ورودی از مدل های شیمیایی گرمایی که در ادبیات موجود است، فرض می شود. سپس، برخی از فرضیه های مربوط به شرایط بارگیری مدل های میکرو مکانیکی، حسابداری فیزیک بلورینگی مختلف را معرفی می کنند و اثرات آنها از لحاظ پاسخ مکانیکی در مقیاس بزرگ مقایسه می شود. به عنوان نمونه موردی، رویکرد پیشنهادی به ماسه سنگ پراگ اعمال می شود. نتایج نشان می دهد که اثرات مکانیکی ماکرو مقیاس تحت تأثیر برنامه بارگذاری قرار گرفته و برخی از رویکردهای مورد استفاده در ادبیات برای ارزیابی آنها می تواند منجر به کم توجهی آنها شود. رویکرد پیشنهادی می تواند در یک محاسبات ساختاری با بارهای محیطی-مکانیکی برای پیش بینی احتمال احتمال آسیب بیشتر در نظر گرفته شود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی عمران و سازه
چکیده انگلیسی
In this paper, a multi-scale approach for the analysis of mechanical effects induced by salt crystallisation in porous media is presented. The approach is based on numerical homogenisation and allows to predict the effects of salt crystallisation occurring at the scale of the structure, based on the real 3D micro geometry of the porous material coming from X-ray Micro Computed Tomography images. The micro-mechanical model is obtained by automatically converting the images into a finite element mesh. The macro-scale distribution of the crystallized salt is assumed as an input datum coming from Hygro Thermal Chemical models available in the literature. Then, some hypotheses on the loading condition of the micro-mechanical model, accounting for different crystallisation physics, are introduced and their effects in terms of mechanical response at the macro-scale are compared. As case study, the proposed approach is applied to the Prague sandstone. Results show that the macro-scale mechanical effects are influenced by the loading scheme and that some approaches commonly used in the literature for their evaluation can lead to their underestimation. The proposed approach can be incorporated in a structural computation with environmental-mechanical loadings to forecast the most probable damage scenarios.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: International Journal of Solids and Structures - Volumes 126–127, November 2017, Pages 225-239
نویسندگان
, , , , , , ,