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薄层凝胶的孔弹性松弛压痕
我们开发了一种孔隙弹性松弛压痕(PRI)方法来表征薄层凝胶。随时间变化的边值问题的解以非常简单的形式得到，因此压痕凝胶得到的力松弛曲线很容易确定凝胶的所有孔隙弹性常数-剪切模量，泊松比和有效扩散率。用一层浸在庚烷中的聚二甲基硅氧烷证明了该方法。
这篇论文被J.苹果公司接受发表。，并可从以下网址下载:http://www.seas.harvard.edu/suo/papers/254.pdf
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评论
一个问题
余航你好，我看了你的论文，这是一个很好的方法，我想知道你的方法是否可以用来确定饱和土的孔隙弹性常数?
嗨，瑞，理论上是的
嗨，瑞，理论上它适用于饱和土材料。只有几点需要考虑。
在我们的模型中，假设单个溶剂分子和固体骨架是不可压缩的。物料的体积变化是由于溶剂浓度的变化引起的。
在我们的方法中没有考虑非弹性变形。
最后一个问题
余航你好，非常感谢你的回复。关于土壤材料，我还有一些疑问
1.在孔隙弹性凝胶中只有三个常数，而在土壤材料中有四个孔隙弹性常数(Lame常数和另外两个Biot常数)，您能解释一下土壤中的“有效扩散率”对应什么吗?
2.在你的实验中，压痕可以被看作是纯弹性的，然而，正如你所想象的，很多土壤材料都是非常柔软的，非弹性的(比如塑料)特性很容易出来。你知道怎么治疗这个问题吗?
嗨，芮，我是。的
嗨,瑞,
1.孔隙弹性理论最初由Terzaghi提出，后来由Biot推广，人们对其进行了多年的研究。有许多版本来定义孔隙弹性常数。但一般来说，有五个独立的常数，包括动力学常数(扩散系数或渗透率)。在凝胶理论中，通常假设单个聚合物链和溶剂分子是不可压缩的，因此我们只剩下三个参数。对于土壤材料，采用达西定律作为动力学模型。有效扩散系数为D=2(1-v)Gk/(1-2v)η，其中k为所谓的渗透率，η为流体的粘度。关于表达式如何推导的详细信息，可以参考下面的文章:
尹金焕，蔡胜强，索志刚，海沃德。薄水凝胶层的孔弹性膨胀动力学:理论与实验的比较。软物质学报(自然科学版)，2004,12(2010)。http://www.seas.harvard.edu/suo/papers/232.pdf
2.在压痕法中未考虑非弹性变形。在理论方面，对土壤物质的研究由来已久。你可以参考以下书籍:
O. Coussy，孔隙力学，(2004)
谢谢
余航你好，非常感谢你的回复，你提到的论文和书我都看了，非常有帮助，谢谢!
孔隙比
我找不到您在研究中使用的空隙率或孔隙率。请问你们用什么值来表示空隙率?