Poroelastic solutions for borehole and cylinder

Thesis (D.Eng.)--Chulalongkorn University, 2010

Saved in:

Bibliographic Details
Main Author:	Wichairat Kaewjuea
Other Authors:	Teerapong Senjuntichai
Format:	Theses and Dissertations
Language:	English
Published:	Chulalongkorn University 2013
Subjects:	Laplace transformation Fourier transformations Elasticity Cylinder (Mathematics) การแปลงแบบฟูเรียร์ การแปลงลาปลาซ ความยืดหยุ่น ทรงกระบอก (คณิตศาสตร์)
Online Access:	http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/36337 http://doi.org/10.14457/CU.the.2010.875
Tags:	Add Tag No Tags, Be the first to tag this record!
Institution:	Chulalongkorn University
Language:	English

id	th-cuir.36337
record_format	dspace
spelling	th-cuir.363372019-09-02T04:11:17Z Poroelastic solutions for borehole and cylinder ผลเฉลยทางโพโรอิลาสติกสำหรับหลุมเจาะและทรงกระบอก Wichairat Kaewjuea Teerapong Senjuntichai Chulalongkorn University. Faculty of Engineering Laplace transformation Fourier transformations Elasticity Cylinder (Mathematics) การแปลงแบบฟูเรียร์ การแปลงลาปลาซ ความยืดหยุ่น ทรงกระบอก (คณิตศาสตร์) Thesis (D.Eng.)--Chulalongkorn University, 2010 This dissertation presents a theoretical study of poromechanical responses of a finite cylinder, and an infinite borehole under axisymmetric loading. The disturbed zone due to borehole drilling process is taken into account in the analysis of borehole problems, in which shear modulus and permeability coefficient are changed from their original values. There are three problems presented in this study, i.e. quasi-static responses of a cylinder and a borehole, and dynamic response of a borehole. The solutions to these problems are useful for theoretical modeling of several laboratory and in-situ tests in civil engineering. A new set of analytical solutions to all problems are derived based on Biot’s theory of poroelasticity by employing integral transform techniques. The general solutions to the coupled governing equations are obtained by applying the Laplace transform with respect to time for quasi-static problems, and applying the Fourier transform with respect to the vertical coordinate for the borehole problems. They are then numerically inverted by applying an accurate numerical scheme for the Laplace inversion, and applying an adaptive quadrature scheme for the Fourier inversion. Accuracy of numerical solutions is confirmed by comparing with independent existing solutions for the limiting cases. Several boundary-value problems are solved to demonstrate the applications of the general solutions to practical situations involving cylinders and boreholes. Selected numerical results are presented for displacements, stresses, pore pressure and fluid discharge to demonstrate the influence of poroelastic material properties and other governing parameters, and the salient features of the coupled poroelastic response. วิทยานิพนธ์ฉบับนี้นำเสนอผลตอบสนองทางโพโรอิลาสติกของทรงกระบอก และหลุมเจาะภายใต้แรงกระทำสมมาตรรอบแกน สำหรับปัญหาหลุมเจาะได้มีการพิจารณาผลกระทบจากบริเวณที่ถูกรบกวนรอบหลุมเจาะเนื่องจากการขุด ทำให้ค่าโมดูลัสของแรงเฉือนและค่าการซึมผ่านได้ของน้ำเปลี่ยนแปลงไปจากเดิมซึ่งยังไม่เคยมีการนำเสนอในการศึกษาในอดีต ในการศึกษานี้ได้พิจารณาปัญหาสามเรื่อง ได้แก่ ผลตอบสนองแบบกึ่งสถิตของทรงกระบอกและหลุมเจาะ และผลตอบสนองทางพลวัตของหลุมเจาะ ผลเฉลยทั่วไปที่นำเสนอในวิทยานิพนธ์ฉบับนี้สามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้หลายด้านเช่นในการสร้างแบบจำลองทางทฤษฎีของการทดสอบในห้องปฏิบัติการและการทดสอบในสนามสำหรับงานด้านวิศวกรรมโยธา การวิเคราะห์ปัญหาในการศึกษานี้อาศัยทฤษฎีทางโพโรอิลาสติกของ Biot และระเบียบวิธีการแปลงปริพันธ์ ผลเฉลยทั่วไปได้จากการแก้สมการของ Biot โดยใช้วิธีการแปลงลาปาซเทียบกับเวลาสำหรับปัญหากึ่งสถิตและการแปลงฟูเรียร์เทียบกับแกนแนวดิ่งสำหรับปัญหาหลุมเจาะ ผลเฉลยในโดเมนเวลาถูกคำนวณโดยใช้ระเบียบวิธีเชิงตัวเลขสำหรับการผกผันลาปลาซและการผกผันฟูริเยร์ การตรวจสอบความถูกต้องของผลเฉลยได้รับการยืนยันโดยการเปรียบเทียบกับคำตอบจากงานวิจัยในอดีต การวิเคราะห์ปัญหาขอบเขตของทรงกระบอกและหลุมเจาะที่นำเสนอแสดงให้เห็นถึงประโยชน์ของผลเฉลยทั่วไปที่ได้จากวิทยานิพนธ์ฉบับนี้สำหรับการประยุกต์ใช้กับปัญหาด้านวิศวกรรมโยธา นอกจากนั้นยังได้แสดงถึงอิทธิพลของตัวแปรต่างๆต่อผลตอบสนองทางโพโรอิลาสติกของทรงกระบอก และหลุมเจาะ 2013-10-24T06:56:56Z 2013-10-24T06:56:56Z 2010 Thesis http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/36337 10.14457/CU.the.2010.875 en http://doi.org/10.14457/CU.the.2010.875 Chulalongkorn University application/pdf Chulalongkorn University
institution	Chulalongkorn University
building	Chulalongkorn University Library
continent	Asia
country	Thailand Thailand
content_provider	Chulalongkorn University Library
collection	Chulalongkorn University Intellectual Repository
language	English
topic	Laplace transformation Fourier transformations Elasticity Cylinder (Mathematics) การแปลงแบบฟูเรียร์ การแปลงลาปลาซ ความยืดหยุ่น ทรงกระบอก (คณิตศาสตร์)
spellingShingle	Laplace transformation Fourier transformations Elasticity Cylinder (Mathematics) การแปลงแบบฟูเรียร์ การแปลงลาปลาซ ความยืดหยุ่น ทรงกระบอก (คณิตศาสตร์) Wichairat Kaewjuea Poroelastic solutions for borehole and cylinder
description	Thesis (D.Eng.)--Chulalongkorn University, 2010
author2	Teerapong Senjuntichai
author_facet	Teerapong Senjuntichai Wichairat Kaewjuea
format	Theses and Dissertations
author	Wichairat Kaewjuea
author_sort	Wichairat Kaewjuea
title	Poroelastic solutions for borehole and cylinder
title_short	Poroelastic solutions for borehole and cylinder
title_full	Poroelastic solutions for borehole and cylinder
title_fullStr	Poroelastic solutions for borehole and cylinder
title_full_unstemmed	Poroelastic solutions for borehole and cylinder
title_sort	poroelastic solutions for borehole and cylinder
publisher	Chulalongkorn University
publishDate	2013
url	http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/36337 http://doi.org/10.14457/CU.the.2010.875
_version_	1724629702840156160

Poroelastic solutions for borehole and cylinder

Similar Items