ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОПЕРЕЧНОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ СОЛЯНЫХ ОБРАЗЦОВ

  • А.А. Цаюков Горный Институт УрО РАН
Ключевые слова: соляные породы, механические испытания, поперечные деформации, упругопластическая модель, упрочнение, численное моделирование

Аннотация

Математическое описание процесса деформирования крупномасштабных соляных образцов основывалось на упругопластической модели среды с линейным изотропным упрочнением при ассоциативном законе пластического течения. В качестве условия пластичности (трещинообразования) использовался объѐмный критерий прочности горных пород, отражающий разрушение за счѐт сдвига и отрыва. Численная реализация выполнялась методом конечных элементов в перемещениях. Решение систем нелинейных конечно-элементных уравнений производилось методом начальных напряжений в инкрементальной форме с постоянной матрицей жѐсткости. Численное интегрирование пластических определяющих соотношений выполнялось по явной схеме алгоритма обратного отображения. По результатам расчѐтов откалиброванная математическая модель процесса деформирования образцов соляных пород довольно точно описывает экспериментальную кривую нагружения. Получено приемлемое соответствие экспериментальных и теоретических зависимостей поперечных деформаций от продольных. Построенная модель может использоваться для анализа устойчивости междукамерных целиков, оценки критической скорости их поперечного деформирования и остаточного срока службы.

Литература

  1. Цаюков А.А. Теоретическое описание процесса разрушения соляных образцов // Горное эхо. - 2019.- № 4 (77). - С. 35-39. DOI
  2. Барях А.А., Самоделкина Н.А. Об одном критерии прочности горных пород // Чебышевский сборник.- 2017. - Т. 18, № 3 (63). - С. 72-87. DOI
  3. Евсеев А.В., Ударцев А.А. Методика определения нормативной скорости поперечного деформирования междукамерных целиков в лабораторных условиях // Горное эхо. - 2019. - № 3 (76). - С. 31-34. DOI
  4. Zienkiewicz O.C., Taylor R.L., Zhu J.Z. The Finite Element Method: Its Basis and Fundamentals. - 7th edition. - Oxford: Butterworth-Heinemann, 2013. - 756 p. - DOI
  5. Фадеев А.Б. Метод конечных элементов в геомеханике. - М.: Недра, 1987. - 221 с.: ил.
  6. de Souza Neto E.A., Peric D., Owen D.R.J. Computational Methods for Plasticity: Theory and Applications.- John Wiley & Sons Ltd, Chichester, 2008. - 814 p. - DOI:10.1002/9780470694626.
  7. Барях А.А., Константинова С.А., Асанов В.А. Деформирование соляных пород / ГИ УрО РАН; [отв.ред. Н.С. Булычев]. - Екатеринбург, 1996. - 204 с.: ил.
Опубликован
2020-12-21
Как цитировать
Цаюков, А. (2020). ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОПЕРЕЧНОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ СОЛЯНЫХ ОБРАЗЦОВ. Горное эхо, (4), 48-52. https://doi.org/https://doi.org/10.7242/echo.2020.4.10
Выпуск
Раздел
Статьи