Homogenization of dynamics equations for a medium consisting of an elastic material and an incompressible Oldroyd fluid

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The dynamics of a two-phase medium consisting of an isotropic elastic material and an incompressible viscoelastic Oldroyd fluid is investigated. For this medium, a mathematical model is derived that describes the dynamics of the corresponding effective medium. The resulting model contains a system of integro-differential equations with constant coefficients. The coefficients and kernels of the effective equations are found through solutions of auxiliary periodic problems defined on the unit cube. Their explicit analytical expressions for the case of a layered medium are calculated.

About the authors

V. V. Shumilova

Ishlinsky Institute for Problems in Mechanics RAS

Author for correspondence.
Email: v.v.shumilova@mail.ru
Moscow, Russia

References

  1. Sanchez-Hubert J. Asymptotic study of the macroscopic behavior of a solid-liquid mixture // Math. Methods Appl. Sci., 1980, no. 2, pp. 1–18.
  2. Sanchez-Palencia E. Non-Homogeneous Media and Vibration Theory. Berlin: Springer, 1980.
  3. Nguetseng G. A general convergence result for a functional related to the theory of homogenization // SIAM J. Math. Anal., 1989, vol. 20, no. 3, pp. 608–623.
  4. Gilbert R.P., Mikelić A. Homogenizing the acoustic properties of the seabed: Pt. I // Nonlin. Anal., 2000, vol. 40, no. 1, pp. 185–212.
  5. Clopeau Th., Ferrin J.L., Gilbert R.P., Mikelić A. Homogenizing the acoustic properties of the seabed. Pt. II // Math.&Comput. Model., 2001, vol. 33, pp. 821–841.
  6. Meirmanov A.M. Nguetseng’s two-scale convergence method for filtration and seismic acoustic problems in elastic porous media // Sib. Math. J., 2007, vol. 48, no. 3, pp. 519–538.
  7. Shamaev A.S., Shumilova V.V. Spectrum of one-dimensional oscillations in the combined stratified medium consisting of a viscoelastic material and a viscous compressible fluid // Fluid Dyn., 2013, vol. 48, no. 1, pp. 14–22.
  8. Shumilova V.V. Spectrum of one-dimensional vibrations of a layered medium consisting of a Kelvin–Voigt material and a viscous incompressible fluid // J. Sib. Fed. Univ. Math. Phys., 2013, vol. 6, no. 3, pp. 349–356.
  9. Sazhenkov S.A., Sazhenkova E.V., Zubkova A.V. Small perturbations of two-phase fluid in pores: effective macroscopic monophasic viscoelastic behavior // Sib. Èlektron. Mat. Izv., 2014, vol. 11, pp. 26–51.
  10. Oskolkov A.P. Unsteady flows of viscoelastic fluids // Trudy Mat. Inst. Steklov, 1983, vol. 159, pp. 103–131.
  11. Shamaev A.S., Shumilova V.V. Homogenization of equations of dynamics of a medium consisting of viscoelastic material with memory and incompressible Kelvin–Voigt fluid // J. Math. Sci., 2023, vol. 270, no. 6, pp. 1–15.
  12. Shamaev A.S., Shumilova V.V. Homogenization of motion equations for medium consisting of elastic material and incompessible Kelvin–Voigt fluid // Ufa Math. J., 2024, vol. 16, no. 1, pp. 100–111.
  13. Starovoitov V.N., Starovoitova B.N. Homogenization of a periodic elastic structure saturated with a Maxwell fluid // Sib. Zh. Ind. Mat., 2022, vol. 25, no. 3, pp. 170–188.
  14. Shumilova V.V. Homogenization of the system of acoustic equations for layered viscoelastic media // J. Math. Sci., 2022, vol. 261, no. 3, pp. 488–501.
  15. Shumilova V.V. Effective tensor of the relaxation kernels of a layered medium consisting of a viscoelastic material and a viscous incompressible fluid // Fluid Dyn., 2023, vol. 58, no. 2, pp. 189–197.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».