Розрахунок крихкого руйнування гірської породи з використанням бессеточного методу

Рейтинг користувача:  / 0
ГіршийКращий 

Автори:

І.Є. Шиповський, кандидат технічних наук, Науково-дослідний центр ВС України „Державний океанаріум“, провідний науковий співробітник, м.Севастополь, АР Крим

Реферат:

МетаВизначення впливу наявності тріщин на напружено-деформований стан (НДС) і характер руйнування матеріалу, а також оцінка можливостей вибраного розрахункового підходу до рішення завдань крихкого руйнування. 

Методика. За допомогою комп'ютерного моделювання методом згладжених часток SPH (Smooth Particle  Hydrodynamics) досліджується поведінка крихких зразків при одновісному стискуванні. Визначені основні параметри: розподіл напруги, що виникає при вантаженні, а також утворення областей руйнування у зразках.

Результати. При одновісному стискуванні отримані картини руйнування крихких зразків з початковою центральною тріщиною різної орієнтації, що показують вплив орієнтації тріщини на характер руйнування. Використання методу згладжених часток  дозволяє досить точно розраховувати завдання деформації та руйнування зразків з наявністю тріщин.

Наукова новизна. Розроблена й реалізована вибрана обчислювальна технологія для вирішення даного класу завдань. Шляхом комп'ютерного моделювання визначений вплив тріщини на руйнування.

Практична значимість. Наукова й практична цінність роботи полягає в дослідженні руйнування крихких зразків з тріщиною при одновісному стискуванні, дослідженні динаміки їх стану, хвилевих процесів і механізмів їх руйнування, у визначенні впливу початкових параметрів зразків. Запропонований підхід комп'ютерного моделювання дає дослідникам інструмент, що дозволяє приймати науково обґрунтовані рішення для постановки фізичних експериментів. Розрахунки динаміки руйнування зразків у двовимірній постановці можуть бути корисні як необхідний фактичний матеріал при переході до тривимірної постановки завдання, що істотно розширює можливості комп'ютерного моделювання. 

Список літератури / References:

1. Гузь А.Н. Построение основ теории устойчивости горных выработок / А.Н. Гузь // Успехи механики: в 6-ти томах. – 2008. – Т. 4. – С. 93–128.

Guz, A.N. (2008), “Construction of the foundations of the theory of stability of the mine opening”, Uspekhi Mekhaniki, Vol. 4, pp. 93–128.

2. Graya, J.P. and Monaghan, J.J. (2004), “Numerical modelling of stress fields and fracture around magma chambers”, Journal of Volcanology and Geothermal Research, Vol. 135, pp. 259–283.

3. Моделирование разрушения хрупких и квазихрупких тел и геосред / М.О. Еремин, Ю.А. Костандов, П.В. Макаров [и др.]  // Физическая мезомеханика. – 2012. – Т. 15. – № 3. – С. 35–44.

Kostandov, Yu.A., Makarov, P.V., Yeremin, M.O., Shipovskii, I.Ye. and Smolin, I.Yu. (2012), “Simulation for failure of fragile and quasifragile bodies and geoenvironments”,  Fizicheskaya Mezomekhanika, vol. 15,  no. 3, pp. 35–44.

4. Wilkins, Mark L. (1999), Computer simulation of dynamic phenomena, Springer.

5. Libersky, L.D. and Randles, P.W. (1996), “Smootred Particle Hydrodynamics: Some recent implements and applications”, Comput. MethodsAppl. Mech. Engrg., Vol. 139, pp. 375–408.

6. Костандов Ю.А. Влияние ориентации начальной трещины и контактного трения на разрушение хрупких тел / Ю.А. Костандов, В.С. Медведев // Геотехническая механика: Межведомств. сб. науч. трудов – 2012. – Вып. 97. – С. 231–240.

Kostandov, Yu.A. and Medvedev, V.S. (2012), “Dependence of durability of fragile bodies at their compression from a pin friction and orientation of initial crack”, Geotekhnicheskaya Mekhanika, no. 97, pp. 231–240.

7. Стефанов Ю.П. Численное моделирование процессов деформации и разрушения геологических сред: автореф. дис. на соискан. научн. степени д-ра физ.-мат. наук / Стефанов Ю.П. – Томск: Ин-т физики прочности и материаловедения СОРАН, 2008. – 30 с.

Stefanov, Yu.P. (2004), “Numeral Simulation of Processes of Deformation and Destruction of Geological Environments”, Abstract of Dr. Sci. (Phys.-Math.) dissertation, Institute of Strength Physics and Materials Science under NAS of Russia, Tomsk, Russia.

 

 

Files:
2015_1_shipovskii
Date 2015-03-27 Filesize 572.61 KB Download 960

 

Відвідувачі

6236386
Сьогодні
За місяць
Всього
840
63063
6236386

Гостьова книга

Якщо у вас є питання, побажання або пропозиції, ви можете написати їх у нашій «Гостьовій книзі»

Реєстраційні дані

ISSN (print) 2071-2227,
ISSN (online) 2223-2362.
Журнал зареєстровано у Міністерстві юстиції України.
Реєстраційний номер КВ № 17742-6592ПР від 27.04.2011.

Контакти

49005, м. Дніпро, пр. Д. Яворницького, 19, корп. 3, к. 24 а
Тел.: +38 (056) 746 32 79.
e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
Ви тут: Головна Про журнал редакційна колегія UkrCat Архів журналу 2015 Зміст №1 2015 Геотехнічна і гірнича механіка, машинобудування Розрахунок крихкого руйнування гірської породи з використанням бессеточного методу