ANÁLISE POR ELEMENTOS DE CONTORNO DE MEIOS PORO-ELÁSTICOS SATURADOS PELA TEORIA DE BIOT
Autor
Maria do Carmo Reis Cavalcanti
Resumo
O presente trabalho discute a aplicação do método dos elementos de contorno, com solução fundamental independente do tempo, à resolução das equações de Biot referentes ao adensamento de meios poro-elásticos saturados. O esquema de marcha no tempo divide a análise em intervalos de tempo aplicando diferenças finitas para integrar a equação da difusão e para determinar a derivada no tempo da tensão volumétrica. Cada fase do fenômeno do adensamento é resolvida de forma independente dentro de cada intervalo de tempo, sendo o acoplamento resultante de um processo iterativo de intercâmbio das variáveis comuns às duas fases. Os valores iniciais dos campos de tensões totais e poro-pressões são determinados a partir de uma análise elastostática desacoplada a volume constante. A heterogeneidade do meio é simulada através de campos corretivos de tensão e velocidade, respectivamente nas fases elastostática e de dissipação das poro-pressões.
Abstract
The present work discusses the application of boundary elements, with time independent fundamental solutions, to solve Biot’s consolidation equations for poroelastic saturated media. The time marching scheme divides the analysis in small steps and applies finite differences to integrate the diffusion equations as well as to determine the time derivative of the total volumetric stresses. Each phase of the consolidation phenomenon is solved independently within each time step, and the exchange of common data associated to an iterative procedure provides means of coupling the two analyses. A starting elastostatic analysis under constant volume is carried out to evaluate the initial values of total stresses and pore-pressure. The media heterogeneity is simulated by means of corrective stress and velocity field, respectively for the elastostatic and diffusion phases.
