Biot充液多孔弹性本构模型是Biot在20世纪40年代提出的针对多孔介质材料的本构模型关系。该本构模型将固体骨架变形与骨架中的孔隙流体渗流进行耦合分析，并充分考虑了流体渗流带来的时间效应。《多孔充液弹性介质与井眼安全校核》将简介多孔弹性本构模型，并基于该本构考察在石油钻井工程中的井眼破坏问题，解释井壁垮塌与破裂事故中的时间滞后现象。

高岳，2013年清华大学工程力学系学士，2018年清华大学固体力学博士，研究方向为多孔弹性介质的力学行为。黄克智，清华大学工程力学系教授、工程力学研究所所长，中国科学院院士。柳占立 清华大学航天航空学院副教授。2004年清华大学工程力学系学士，2009年清华大学航天航空学院工程力学系固体力学博士。2009年至2012年在美国西北大学机械工程系从事博士后研究。2011年教育部全国百篇优秀博士论文获得者，2015年获中国力学青年科技奖，2017年获基金委优秀青年基金。主要研究领域为塑性力学、断裂力学及冲击动力学等，已在页岩水力压裂、抗冲击多尺度复合材料设计等相关领域发表学术论文70余篇，出版扩展有限单元法中英文专著2部。庄茁 清华大学航天航空学院教授，国防973项目首席科学家。1995年爱尔兰国立大学都柏林大学院博士，2017年英国斯旺西大学荣誉博士。在动态断裂力学、非线性有限元和亚微米晶体塑性的理论和计算等方面做出重要科学成果；在飞机穿盖弹射救生系统、西气东输管道韧性止裂和页岩水力压裂体积改造等国家重大工程中做出重要的技术成果。培养博士研究生34名和硕士研究生36名（1名全国百篇优秀博士学位论文）。

序 2012年中国科学院院士大会上刘延东副总理报告科技发展形势时，介绍了美国页岩油气开采取得成功，以后可能无须从中东进口石油的情况；而中国的页岩油储量丰富，号召院士们为国家需要出力。当时我已年过 85岁，感到力不从心。在清华旧日同事，时任浙江大学校长杨卫院士的鼓励下，清华大学航天航空学院工程力学系固体力学研究所组织了一个小小的团队，组长为庄茁教授，成员有柳占立副教授、我和部分博士生。五年以来，我们一方面利用扩展有限元这个断裂数值分析工具，对实验室中的大型物理模型水力压裂实验进行数值模拟。另一方面也与工程部门合作，尝试将数值模拟结果应用到现场中，以指导水力压裂施工设计。我们还对水力压裂时裂纹扩展的稳定性问题做了一些研究。在井眼强度校核方面，我们发现目前国内外的石油工程界还是采用弹性胡克定律，20世纪提出的多孔充液介质的 Biot弹性本构关系还没有被很好地采用。本书是作者们五年的潜心研究成果，希望能对高校力学专业师生、地质科学研究学者和石油工程技术人员有所帮助。 清华大学航天航空学院工程力学系黄克智 2019年 10月 绪论 多孔固体中的孔隙流体由应力引起的流动可以解释地质科学研究和工程实际中的许多现象。自从 Terzaghi [1.2]建议采用其“有效应力”理论解释土壤的压实与破坏现象以后，许多学者致力于建立多孔弹性介质合理的本构关系和场方程，并用它们来解释对地质材料观察到的现象。其中最成功的是 Biot理论 [3.6]。此后一些理性力学学者提出了更一般的互相作用混合物的多孔固体连续介质流变理论， Rice [7]认为在准静态弹性变形情况下，可以假设孔隙...