РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК
СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ
ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ РАЗРАБОТКИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
2013
№3
УДК 622.831:539.3
О РАЗРУШЕНИИ ОБРАЗЦОВ ПОРОД ПРИ РАСТЯЖЕНИИ <...> Н. А. Чинакала СО РАН,
E-mail: mirenkov@misd.nsc.ru,
Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия
Предложен метод решения обратных задач идентификации разрушения плоского образца
при растяжении с использованием натурных замеров смещений и результатов акустической
эмиссии (АЭ). <...> Область ослабленных связей зависит от концентрации пор и моделируется математическим разрезом с усредненными по длине растягивающими нормальными напряжениями. <...> Места концентрации пор приводят к “деградации” модуля Юнга, т. е. к увеличению
их деформирования, вызывающего касательные напряжения. <...> Последние вычисляются последовательными приближениями из решения прямых задач по смещениям контура образца и
данным о концентрации АЭ. <...> По существу, рассматриваются основные обратные задачи механики сплошных сред совместно с новым классом обратных задач о разрушении. <...> Поры, разрушение, блок породы, уравнения, граничные условия, напряжения, смещения, акустическая эмиссия, обратные задачи
Для описания закритического поведения и разрушения пород необходимо более точное
моделирование этого процесса с учетом таких важных факторов, как внутренние дефекты, зарождение и рост пор, зависимость от граничных условий и т. д. <...> Замечено, что если растягивать цилиндрический образец с нанесенной круговой выточкой до разрушения, то он окажется более прочным, чем гладкий образец (при этом площади наименьшего сечения у них одинаковы). <...> Это свидетельствует о
том, что сложное напряженное состояние в первом случае, в отличие от близкого к одноосному
во втором, увеличивает предел прочности. <...> Аналогичная картина наблюдается, когда гладкий
образец подвергается дополнительному обжатию гидростатическим давлением, после чего
прикладывается одноосное усилие, которое приводит к увеличению <...>
О_РАЗРУШЕНИИ_ОБРАЗЦОВ_ПОРОД_ПРИ_РАСТЯЖЕНИИ.pdf
РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК
СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ
ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ РАЗРАБОТКИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
2013
УДК 622.831:539.3
О РАЗРУШЕНИИ ОБРАЗЦОВ ПОРОД ПРИ РАСТЯЖЕНИИ
В. Е. Миренков
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН,
E-mail: mirenkov@misd.nsc.ru,
Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия
Предложен метод решения обратных задач идентификации разрушения плоского образца
при растяжении с использованием натурных замеров смещений и результатов акустической
эмиссии (АЭ). Область ослабленных связей зависит от концентрации пор и моделируется математическим
разрезом с усредненными по длине растягивающими нормальными напряжениями.
Места концентрации пор приводят к “деградации” модуля Юнга, т. е. к увеличению
их деформирования, вызывающего касательные напряжения. Последние вычисляются последовательными
приближениями из решения прямых задач по смещениям контура образца и
данным о концентрации АЭ. По существу, рассматриваются основные обратные задачи механики
сплошных сред совместно с новым классом обратных задач о разрушении.
Поры, разрушение, блок породы, уравнения, граничные условия, напряжения, смещения, акустическая
эмиссия, обратные задачи
Для описания закритического поведения и разрушения пород необходимо более точное
моделирование этого процесса с учетом таких важных факторов, как внутренние дефекты, зарождение
и рост пор, зависимость от граничных условий и т. д. Процедура определения всех
констант и функций материала основана на использовании экспериментальных данных, полученных
при механических испытаниях. Замечено, что если растягивать цилиндрический образец
с нанесенной круговой выточкой до разрушения, то он окажется более прочным, чем гладкий
образец (при этом площади наименьшего сечения у них одинаковы). Это свидетельствует о
том, что сложное напряженное состояние в первом случае, в отличие от близкого к одноосному
во втором, увеличивает предел прочности. Аналогичная картина наблюдается, когда гладкий
образец подвергается дополнительному обжатию гидростатическим давлением, после чего
прикладывается одноосное усилие, которое приводит к увеличению предела прочности и модуля
Юнга материала образца. Однако при этом не обращается внимание на изменение граничных
условий в процессе проведения экспериментов и необходимость формулировки обратных
задач для их идентификации.
Зависимость механических свойств многих пород от координат может возникнуть и в процессе
нагружения. Адекватное описание деформирования пород связано с проблемой восстаРабота
выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований, проект
№ 13-05-00133.
42
№ 3
Стр.1