多相空隙介质理论及其应用PDF电子书下载

第一章　混合物理论基础 1

1.1　混合物运动学 1

1.2　质量守恒定律 4

1.3　动量守恒定律、动量矩守恒定律和能量守恒定律 6

1.3.1　动量守恒定律 6

1.3.2　动量矩守恒定律 7

1.3.3　能量守恒定律 8

1.4　混合物系统的熵不等式 9

1.5　混合物系统的本构假设 11

第二章　流体-固体混合物理论 13

2.1　本构变量和本构方程 13

2.2　非线性本构方程和场方程 14

2.3　混合物运动的完备方程组 18

2.4　混合物系统的能量守恒方程和热力学平衡状态 19

2.5　非线性本构方程和场方程的特例 20

2.5.1　可压缩流体-固体混合物 20

2.5.2　不可压缩流体-固体混合物 21

2.5.3　弹性气体-黏性液体-弹性固体混合物 22

第三章　非饱和多孔介质混合物理论 24

3.1　对非饱和多孔介质的基本假设 24

3.2　非饱和多孔介质混合物的熵不等式 24

3.2.1　饱和混合物的熵不等式 25

3.2.2　非饱和多孔介质混合物的熵不等式 26

3.3　非饱和多孔介质混合物的非线性本构方程和场方程 27

3.4　非饱和多孔介质混合物的线性本构方程和线性场方程 30

3.4.1　本构方程耗散部分的线性化 30

3.4.2　本构方程非耗散部分的线性化 32

3.4.3　各向同性非饱和多孔介质混合物的线性本构方程和线性场方程 36

3.5　各向同性非饱和多孔介质的Biot型方程 40

第四章　非饱和土有关问题的讨论 44

4.1　非饱和土的有效应力和应力状态参量 44

4.2　非饱和土的Darcy定律 46

4.3　饱和多孔介质的Biot方程 47

4.4　非饱和多孔介质本构方程中弹性系数测量方法 48

第五章　非饱和多孔介质动力响应的频域边界元方法 51

5.1　基本方程 51

5.2　边界积分公式 54

5.3　场方程的基本解 57

5.4　动力响应频域边界元方程 61

5.5　二维问题的基本解 63

5.6　一维频域动力响应的解析解 65

5.6.1　一维频域动力方程的解 65

5.6.2　上表面受简谐应力激励的非饱和多孔介质层 67

5.6.3　底面受简谐位移激励的非饱和多孔介质层 69

5.7　非饱和多孔介质频域动力响应数值计算结果 71

5.7.1　非饱和多孔介质中波的传播速度和衰减系数 71

5.7.2　非饱和多孔介质动力响应特性 77

5.7.3　非饱和多孔介质动力响应频域边界元方法的数值计算结果 83

第六章　非饱和多孔介质固结问题 86

6.1　非饱和多孔介质固结问题的基本方程 86

6.2　非饱和多孔介质固结方程在Laplace变换域中的边界积分方程 87

6.2.1 Laplace变换域中的固结方程 87

6.2.2 Laplace变换域中的互易关系 88

6.2.3　固结方程在Laplace变换域的基本解 90

6.2.4 Laplace变换域中二维固结问题的基本解 94

6.3　横向无限区域非饱和多孔介质的轴对称固结问题 96

6.3.1 Laplace变换域固结方程的Hankel变换解 96

6.3.2　半空间非饱和多孔介质的轴对称固结问题 100

第七章　非饱和多孔介质地基与薄板基础的轴对称稳态动力相互作用 104

7.1 非饱和多孔介质轴对称稳态动力响应的Hankel变换解 104

7.2　圆形薄板基础与半空间非饱和多孔介质地基轴对称稳态动力相互作用 108

7.3　地基和基础相互作用的数值计算结果 112

7.4　非饱和多孔介质Lamb问题 120

第八章　各向同性和横观各向同性饱和弹性多孔介质非轴对称动力响应及其与基础相互作用 124

8.1　三维各向同性饱和多孔介质动力响应 124

8.1.1　三维非轴对称饱和弹性层 124

8.1.2　三维非轴对称饱和介质的Lamb问题 132

8.2　横观各向同性饱和弹性多孔介质非轴对称动力响应 138

8.2.1　横观各向同性饱和弹性多孔介质Biot基本方程 138

8.2.2 Biot波动方程的非轴对称解 139

8.2.3　横观各向同性饱和弹性多孔介质中的应力分布 145

8.2.4　横观各向同性饱和弹性多孔介质非轴对称动力响应边值问题的处理方法 147

8.2.5　竖向非轴对称简谐荷载作用下半空间横观各向同性饱和弹性多孔介质的动力响应 148

8.3 横观各向同性饱和弹性多孔介质三维非轴对称Lamb问题 153

8.3.1 Biot波动方程的变换 153

8.3.2　横观各向同性饱和弹性多孔介质三维波动方程的解 155

8.3.3　横观各向同性饱和多孔介质的Lamb问题 161

8.3.4　数值算例及分析 164

8.4　横观各向同性饱和多孔介质与基础的动力相互作用 172

8.4.1　柱坐标下横观各向同性饱和多孔弹性介质半空间问题动力响应的解 172

8.4.2　饱和半空间体表面受法向力作用 179

8.4.3　饱和多孔半空间与薄圆板的动力相互作用 181

参考文献 187