Метод визначення параметрів діаграм усічено-клинового руйнування циліндричних зразків гірських порід

Рейтинг користувача:  / 0
ГіршийКращий 

Authors:


Л. М. Васильєв, orcid.org/0000-0002-8146-0812, Інститут геотехнічної механіки імені М. С. Полякова НАН України, м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Д. Л. Васильєв, orcid.org/0000-0001-6864-357X, Інститут геотехнічної механіки імені М. С. Полякова НАН України, м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

О. Є. Назаров, orcid.org/0000-0002-5271-3622, Інститут геотехнічної механіки імені М. С. Полякова НАН України, м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

М. Г. Маліч, orcid.org/0000-0003-4967-5378, Національна металургійна академія України, м. Дніпро, Україна, e-mail: n22051957m@gmail. com

В. О. Катан, orchid.org/0000-0001-9167-2619, Дніпровський національній університет імені О. Гончара, м. Дніпро, Україна, e-mail: vlad_aleks@ i.ua


повний текст / full article



Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2021, (1): 047 - 052

https://doi.org/10.33271/nvngu/2021-1/047



Abstract:



Мета.
Розробка аналітичного методу розрахунку параметрів повних діаграм «поздовжнє напруження – деформація» для усічено-клинової форми руйнування циліндричних зразків породи для управління напружено-деформованим станом гірського масиву та ефективного руйнування цих матеріалів при дезінтеграції.


Методика.
Аналітично, шляхом розробки математичної моделі процесу руйнування циліндричних зразків гірських порід при їх усічено-клиновій формі розвитку тріщин, створити алгоритм розрахунку повної діаграми деформування від чинного напруження з використанням експериментальних значень чотирьох показників властивостей матеріалів – межі опору зрушенню, коефіцієнтів внутрішнього й зовнішнього тертя та модуля пружності. В основу методу покладено вдосконалений критерій міцності Кулона, доповнений параметрами контактного тертя, що дозволяє, із використанням теорії ліній ковзання, проводити розрахунок граничного стану матеріалу у вершині тріщин, які розвиваються з країв зразка правильної геометрії з урахуванням виходу частини матеріалу з-під навантаження, та відповідності закону Гука деформації несучого майданчика зразка з питомим на нього зусиллям


Результати.
Метод математичного моделювання дозволяє визначити межу міцності й залишкову міцність циліндричних зразків гірських порід з використанням чотирьох показників властивостей, що простими способами можуть бути встановлені експериментально.


Наукова новизна.
Уперше проведено аналітичне моделювання процесу руйнування циліндричних зразків гірських порід при їх усічено-клиновій формі руйнування з урахуванням внутрішнього тертя, що залежить від властивостей матеріалу породи й зовнішнього контактного тертя.


Практична значимість.
Запропонований метод математичного моделювання та алгоритм розрахунку дозволяють визначити межу й залишкову міцність зразків гірських порід з використанням чотирьох показників властивостей, що можуть бути встановлені експериментально в умовах лабораторій підприємств гірничо-металургійного комплексу. Результати розрахунку можуть бути оперативно використані для управління станом гірського масиву та ефективного руйнування при дезінтеграції.


Ключові слова:
математичне моделювання, гірська порода, межа міцності, руйнування, тріщина, повна діаграма «напруження–деформація»

References.


1. Nesmashnyi, Y. A., & Bolotnikov, A. V. (2017). Determination of rock strength using modern equipment on the example of the Bolshaya Glivatka deposit. Metallurgicheskaya i gornorudnaya promyshlennost, 3, 82-87.

2. Tarasov, B., & Potvin, Y. (2013). Universal criteria for rock brittleness estimation under triaxial. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 59, 57-69. https://doi.org/10.1016/j.ijrmms.2012.12.011.

3. Manouchehrian, A., & Cai, M. (2016). Simulation of unstable rock failure under unloading conditions. Canadian Geotechnical Journal, 53, 22-34. https://doi.org/10.1139/cgj-2015-0126.

4. Zhao, G., & Cai, M. (2015). Influence of specimen height-to-width ratio on the strainburst characteristics of Tianhu granite under true-triaxial unloading conditions. Canadian Geotechnical Journal, 5, 890-902. https://doi.org/10.1139/cgj-2014-0355.

5. Er. Kamaljit Kaur, & Dr. Vishwas Sawant (2016). Comparison of rock samples from two different states. International Journal of Recent Research Aspects, 3, 25-28.

6. Bingxiang, H., & Jiangwei, L. (2013). The effect of loading rate on the behavior of samples composed of coal and rock. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 61, 23-30. https://doi.org/10.1016/j.ijrmms.2013.02.002.

7. Feiying Ma, Yongqing Wang, Haitao Li, Lin Wang, Hui Wang, & Rui Jiang (2014). Staged Coalbed Methane Desorption and the Contribution of Each Stage to Productivity. Chemistry and Technology of Fuels and Oils, 50(4), 344-353.

8. Lokshina, L. Ya., & Kostandov, Yu. A. (2014). Calculation of the limiting state of a rock sample under uniaxial compression with rigid stamps. Deformirovaniye i razrusheniye materialov s defektami i dinamicheskiye yavleniya v gornykh porodakh i vyrabotkakh, 108-112.

9. Trofimov, V. A., & Filippov, Yu. A. (2015). Deformation and destruction of materials with defects and dynamic phenomena in rocks and mining. Deformirovaniye i razrusheniye obraztsa gornoy porody, 192-198.

10. Kostandov, Yu. A., & Lokshina, L. Ya. (2015). Calculation of position of boundaries of full contact and slippage at compression of the samples of brittle materials. Deformirovaniye i razrusheniye materialov s defektami i dinamicheskiye yavleniya v gornykh porodakh i vyrabotkakh, 74-78.

11. Vasyliev, L. M., Vasyliev, D. L., & Usov, O. A. (2013). Analytical construction of “stress-strain” diagrams of rock samples with their truncated-wedge fracture. Metallurgicheskaya i gornorudnaya promyshlennost, 6, 81-84.

12. Vasyliev, L. M., Vasyliev, D. L., Malich, N. G., & Angelovskiy, A. A. (2018). Mechanics of formation of forms of destruction of rock specimens during their compression: monograph. Dnipro: IMA-press.

 

Наступні статті з поточного розділу:

Відвідувачі

3417550
Сьогодні
За місяць
Всього
16
37156
3417550

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 Архів журналу за випусками 2021 Зміст №1 2021 Метод визначення параметрів діаграм усічено-клинового руйнування циліндричних зразків гірських порід