MARC

 008250123s2024        us                              c    eng  d
■001000017162905
■00520250211152110
■006m          o    d                
■007cr#unu||||||||
■020    ▼a9798384216025
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI31353833
■035    ▼a(MiAaPQ)PennState32626cew52
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a600
■1001  ▼aWood,  Clay  Emerson.
■24510▼aImaging  Elastodynamic  and  Hydraulic  Properties  of  Fractured  Rock:  Exploring  Effects  of  Dynamic  Stressing,  Shearing,  Fracture  Aperture,  and  Roughness
■260    ▼a[Sl]▼bThe  Pennsylvania  State  University▼c2024
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2024
■300    ▼a180  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  86-03,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Marone,  Chris;Shokouhi,  Parisa.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--The  Pennsylvania  State  University,  2024.
■520    ▼aDynamic  perturbations  in  the  subsurface,  originating  from  natural  or  industrial  sources,  are  associated  with  observations  of  changes  in  poro-elastic  properties  that  have  far-ranging  effects.  Broadly,  there  are  "strain-induced"  and  "fluid-induced"  sources  of  these  subsurface  perturbations  and,  importantly,  they  produce  coupled  phenomenological  observations.  Many  experimental  and  numerical  studies  that  quantify  elastic  and  hydraulic  properties  of  rock,  fractured  (or  ``intact'')  under  static  stress  conditions,  however  these  measures  are  not  necessarily  indicative  of  their  response  during  dynamic  stress  conditions.  Motivated  by  these  field  observations,  I  use  simultaneous  continuous  fluid  flow  and  ultrasonic  monitoring  to  quantify  the  elastic  and  permeability  changes  of  natural  and  rough  fractures.  Furthermore,  I  incorporate  measures  of  fracture  topology  and  contact  area  to  connect  to  the  spatially  variable  ultrasonic  monitoring  and  as  inputs  for  multiphysics  modeling  of  a  single  planar  fracture.In  this  dissertation,  I  ask  fundamental  questions  surrounding  the  connection  between  fracture  specific  stiffness  and  fluid  transport  under  a  range  of  loading  conditions  and  dynamic  stressing.  Moreover,  I  do  so  by  performing  complex  experiments  under  triaxial  stresses  and  use  simultaneous  continuous  active-source  ultrasonic  monitoring  and  fluid  flux  measurements  to  measure  the  static  and  dynamic  elastic  and  hydraulic  properties  of  fractures.  These  unique  experiments  are  also  complemented  by  post-surface  and  topography  characterization  using  pressure  registering  films  and  profilometry.I  begin  this  dissertation  by  introducing  the  problem  statement  broadly  and  providing  some  context  for  field-scale  observations  of  dynamic  stress-induced  changes  in  the  subsurface  and  lay  out  the  limitation  of  linear  elastic  work  within  this  context.  In  Chapter  2,  I  use  ultrasonic  monitoring  to  image  the  spatial  and  elastic  variability  across  an  in-situ  fractured  rock  specimen  and  relate  these  to  fluid  flow.  These  experiments  produced  complex  results  which  highlights  the  variable  nature  of  sheared  fractured  rock.  In  Chapters  3  and  4,  I  extend  the  work  of  Chapter  1  by  focusing  on  the  effect  of  stress  state  on  dynamic  stress-induced  changes  in  flow  and  elasticity.  Chapter  3  demonstrates  the  systematic  reduction  in  nonlinear  elasticity  and  permeability  enhancement  with  increasing  stress  state,  simulating  depths.  I  additionally  relate  the  real  contact  area  from  pressure  sensitive  films  to  the  documented  elastodynamic  changes.  Chapter  4  leverages  the  experimental  results  from  Chapter  3  and  utilizes  high-resolution  profilometry  of  the  tensile  fracture  specimen  as  an  input  for  multiphysics  modeling.  I  demonstrate  that  perfectly  matched  fracture  surfaces  can  reproduce  some  of  the  static  fluid  flow  properties  and  that  misalignment  is  highly  influential  on  overall  poro-elastic  properties.  Chapter  5  represents  a  focused  study  on  the  relation  between  roughness  and  granular  in-fill  of  planar  fractures  and  their  influence  on  elastodynamic  and  hydraulic  changes.
■590    ▼aSchool  code:  0176.
■650  4▼aMechanical  properties
■650  4▼aStress  state
■650  4▼aHeat  treating
■650  4▼aFault  lines
■650  4▼aPermeability
■650  4▼aEarthquakes
■650  4▼aTransmitters
■650  4▼aDeformation
■650  4▼aAcoustics
■650  4▼aHydraulics
■650  4▼aHydraulic  engineering
■650  4▼aMechanics
■650  4▼aThermodynamics
■690    ▼a0986
■690    ▼a0218
■690    ▼a0346
■690    ▼a0348
■71020▼aThe  Pennsylvania  State  University.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g86-03B.
■790    ▼a0176
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2024
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17162905▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

미리보기

내보내기

chatGPT토론

Ai 추천 관련 도서