ИССЛЕДОВАНИЕ ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ТРЕЩИНОВАТОГО СКАЛЬНОГО МАССИВА ФИЗИЧЕСКИМ ЭКСПЕРИМЕНТОМ НА ЭКВИВАЛЕНТНЫХ МАТЕРИАЛАХ
DOI:
https://doi.org/10.24412/0136-4545-2025-1-98-108Ключевые слова:
эквивалентный материал, деформированное состояние, трещиноватый скальный массив, трехосное сжатие, девиатор напряжения, деформационные свойства, математическое моделированиеАннотация
В статье рассмотрены вопросы, связанные с получением деформационных характеристик материала, который моделирует трещиноватый скальный массив с ортогональными трещинами. Полученные характеристики используются как эталонные при повторении опыта численным методом для выбора модели математического моделирования трещиноватых скальных массивов методом конечных элементов. Для начала выбирался состав эквивалентного материала для моделирования трещиноватого скального массива с усредненными физико-механическими показателями. Далее выбиралась его влажность, так как это влияет на характер разрушения материала. Основные исследования разделены на три этапа: на первом этапе рассматривались образцы ненарушенной структуры эквивалентного материала; на втором этапе образцы имели одну трещину под разными углами; на третьем этапе рассматривались ортогональные трещины. Третий этап впоследствии моделировался в МКЭ в объемной постановке для верификации возможности оптимизации математических моделей моделирования.
Скачивания
Библиографические ссылки
1. Cundall P.A. A discrete numerical model for granular assemblies / P.A. Cundall, O.D.L. Strack // Geotechnique. – 1979. – Vol. 29. – P. 47–65. – DOI: 10.1680/geot.1979.29.1.47.
2. Бате К.Ю. Методы конечных элементов / К.Ю. Бате. – М.: Физматлит, 2010. – 1022 с.
3. Леденев В.В. Теоретические основы механики деформирования и разрушения: монография / В.В. Леденев, В.Г. Однолько, З.Х. Нгуен. – Тамбов: ТГТУ, 2013. – 312 с.
4. Yufin S.A. Numerical modeling of jointed rock masses using existing models of continua / S.A. Yufin, E.V. Lamonina, O.K. Postolskaya, A.N. Vlasov, T. Zimmermann // Alaska Rock 2005: Rock Mechanics for Energy, Mineral and Infrastructure Development in the Northern Regions,
Anchorage. – Anchorage: Curran Associates, Inc. – 2005. – Vol.1. – P. 1058–1067.
5. Тусупов М.Т. Модель системной трещиноватости массива горных пород и ее приложения: специальность 01.02.07: автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук / Тусупов М.Т. – Алматы, 1994. – 39 с.
6. Кузнецов Г.Н. Приборы и способы измерения, применяемые при исследовании вопросов горного давления на моделях методом эквивалентных материалов / Г.Н. Кузнецов, М.Н. Будько. – Доклад на Семинаре по приборам, применяемым при исследованиях горного давления при ИГД им. А.А. Скочинского. – Л: ВНИМИ, 1962. – 16 с.
7. Мартыненко С.В. Новые составы эквивалентных материалов для повышения качества комплексных научных исследований / С.В. Мартыненко, В.Н. Коваленко, В.Ф. Панибратченко // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2003. – № 6. – С. 172–175.
8. Протодьяконов М.М. Давление горных пород на рудничную крепь: (Теория рудничного крепления) / М.М. Протодьяконов. – Екатеринослав: типография Губернского земства, 1907. – 103 с.
9. Протодьяконов М.М. Давление горных пород и рудничное крепление / М.М. Протодьяконов. – 2-е изд. – М; Л: Огиз; Красный печатник, 1931. – 128 с.
10. Козина А.М. Техника моделирования эквивалентными материалами / А.М. Козина. – М: Углетехиздат, 1957. – 27 с.
11. Ко Ден Хо. Исследование эквивалентных материалов для моделирования проявлений горного давления / Ко Ден Хо. – М.: Углетехиздат, 1958. – 26 с.
12. Юфин С.А. Анализ напряженно-деформированного состояния трещиноватых скальных пород с использованием численных методов / С.А. Юфин, Е.В. Ламонина // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2008. – № 10. – С. 268–277.
13. Манько А.В. О создании модели расчета трещиноватых скальных массивов при тектонических нагрузках методом эквивалентных материалов / А.В. Манько, С.В. Влад // Инженерный вестник Дона. – 2015. – № 2–2(36). – URL: http://www.ivdon.ru/ru/magazine/archive/n2p2y2015/3014.
14. Требования по технике и методике моделирования методом эквивалентных материалов. Министерство угольной промышленности СССР. – Л: ВНИМИ, 1973. – 55 с.
15. Панчурин Н.А. Конспект лекций по теории подобия и гидравлическому моделированию / Н.А. Панчурин. – Л: Министерство речного флота РСФСР, ЛИВТ, 1966. – 96 с.
16. Deere D.U. Technical Description of Rock Cores for Engineering Purposes Rock Mechanics and Geology / D.U. Deere // Rock Mechanics and Engineering Geology, 1964. – № 1.– P. 17–22.
17. Goodman R.E. Introduction to rock mechanics / R.E. Goodman. – New York, Chichester, Brisbane, Toronto, Singapore: John Wiley and Sons, 1989. – 562 p.
18. Бойко А.Ф. Точный метод расчета необходимого количества повторных опытов / А.Ф. Бойко, Е.Ю. Кудеников // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. – 2016. – № 8. – С. 128–132.
19. Хямяляйнен В.А. Авторское свидетельство № 1154465 A1 СССР, МПК E21C 39/00. Способ создания модели горных пород с трещинами с помощью эквивалентных материалов: № 3700141 : заявл. 13.02.1984 : опубл. 07.05.1985 / В.А. Хямяляйнен, А.В. Угляница,
Г.Я. Олендер ; заявитель Научно-исследовательский институт строительства угольных и горно-рудных предприятий "Кузниишахтострой".
20. Шапошник Ю.Н. Определение качественной характеристики (RQD) и рейтинга (RMR) рудного массива в подземных выработках шахты "Скалистая" / Ю.Н. Шапошник, В.А. Усков // Интерэкспо Гео-Сибирь. – 2017. – Т. 2, № 2. – С. 99–107.
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.
Статьи журнала «Журнал теоретической и прикладной механики» находятся в открытом доступе и распространяются в соответствии с условиями Лицензионного Договора с Донецким Государственным университетом, который бесплатно предоставляет авторам неограниченное распространение и самостоятельное архивирование.
