Проведены эксперименты по деформированию структурированной модельной среды, образованной элементами в виде слоев одинакового диаметра, под воздействием импульсной нагрузки. Показано, что диаграммы деформирования такой среды зависят от размеров элементов структуры и характера их взаимодействия. Исследовано деформирование структурированной среды при многократной нагрузке.

Построена замкнутая система уравнений, учитывающая релаксационные свойства среды с внутренней структурой. Проведены исследования способов управления напряженным состоянием массива каменной соли при взаимодействии взрывных волн. Установлено, что оптимальное возрастание дилатансионного разуплотнения достигается, когда задержка при инициировании зарядов составляет 40-60 % времени действия избыточного давления, а расстояние между ними составляет 15 радиусов заряда. Исследовалось влияние времени релаксации, а также "замороженной" и равновесной скоростей звука на напряженное состояние, возникающее в результате действия импульсных нагружений.

Рассмотрено моделирование процессов распространения нелинейных возбуждений в блоковом массиве, ограниченном жесткими стенками. Установлено, что при плотной упаковке сферических блоков в системе распространяется устойчивая волновая структура. Подобность волновых течений разных интенсивностей в массивах регулярной структуры с различными размерами блоков дает возможность диагностировать размеры блоков по волновым скоростям и спектральным характеристикам волновых образований. Смена структуры блоковой среды приводит к смене характера нелинейного возмущения, распространяющегося в этой среде.

На основании асимптотически усредненного решения задачи о распространении солитона в упругой нелинейной слоистой среде получено соотношение между толщиной слоя и параметрами солитона. Исходя из результатов компьютерных расчетов распространения нелинейных волн в среде, образованной упругими слоями с пластическими прослойками между ними, определены параметры волны, с помощью которых можно вычислять содержание пластической компоненты.

Выполнено компьютерное моделирование процесса распространения нелинейной волны в структурированной геофизической среде с упругопластическим взаимодействием элементов структуры. Установлено, что в процессе распространения нелинейной волны в цепи дискретных элементов ее амплитуда затухает до достижения порогового значения, когда взаимодействие между элементами становится упругим, а далее она трансформируется в солитоновидную волну с пороговой амплитудой. Получены диаграммы деформирования структурированной среды при разных значениях пределов пластичности. Показано, что снижение порога пластичности приводит к большей неравновесности среды и увеличению его диссипативных свойств.

Індекс рубрикатора НБУВ: В251.109

Рубрики:

Задачі. Середовища анізотропні. Середовища неоднорідні. Середовища багатошарові. Середовища композитні < Теорія пружності >

Шифр НБУВ: Ж22412/а Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: Д21с1/9

Шифр НБУВ: Ж22412/а Пошук видання у каталогах НБУВ 

The one-velocity model of a heterogeneous medium in the hydrodynamic approximation is investigated. The asymptotic solution of a system of partial differential equations, which demonstrates new regimes of the medium model with relaxation, is constructed.

The modelling of propagation of nonlinear disturbances in a block massif, bounded by the hard walls, is made. It has been found that in the case where spherical blocks are closely packed together, a stable wave propagates in the system. The variation of the block packing leads to a qualitative change of the nonlinear disturbance propagating in the block massif.

We performed a computer-based simulation of the wave fields generated by two spherical charges in a preliminarily stressed massif and found the regions in which the use of the superposition principle in calculations of the summary wave field generated by two charges is correct.

We have carried out the computer simulation of the nonlinear wave propagation in a chain of discrete elements using the generalized Hertz model which takes into account the plastic deformation of elements. We have found that, during the wave propagation in that medium, its amplitude decays to the threshold value, when the interaction between the structure elements becomes elastic, and the solitary wave is transformed into a soliton with threshold amplitude.

Індекс рубрикатора НБУВ: Д20с18

Шифр НБУВ: Ж22412/а Пошук видання у каталогах НБУВ 

The process of propagation of a nonlinear wave in the one-dimensional structured chain of blocks containing blocks of smaller mass is modeled. It is shown that the solitary wave can propagate in that medium. The high frequency oscillations which are connected with the oscillations of the second level blocks take place in the tail of this wave. The greater the mass of the second level blocks, the greater is the amplitude of these oscillations.

Індекс рубрикатора НБУВ: Д217

Рубрики:

Сейсмологія

Шифр НБУВ: Ж22412/а Пошук видання у каталогах НБУВ 

Комп'ютерно змодельовано двовимірний процес динамічного деформування дискретного середовища з пружнопластичною взаємодією між елементами структури. Одержано діаграми деформування таких масивів за різних значень межі пластичності. Показано, що зменшення порога пластичності призводить до збільшення нерівноважності середовища та зростання його дисипативних властивостей.

Комп'ютерно змодельовано двовимірний процес динамічного деформування дискретного середовища з в'язкопружною взаємодією між елементами структури. Одержано діаграми деформування такого середовища за різного часу релаксації, а також за різних швидкостей та амплітуд навантаження. Доведено, що нерівноважність взаємодії між структурними елементами середовища призводить до збільшення нерівноважності та зростання дисипативних властивостей. Із збільшенням тривалості дії імпульсного навантаження, тобто зі зниженням швидкості деформування, збільшується кривина діаграми деформування, а залишкова деформація залишається практично незмінною, як і співвідношення між видами енергії.

Проведено розрахунки тривимірного деформування дискретних масивів з двома розподілами структурних елементів за розмірами в полі сили тяжіння й за умов навантаження масивним поршнем. Одержано розподіли сил між елементами структури. Знайдено, що ці розподіли в ієрархічному середовищі мають степеневий характер, а отже, характеризуються масштабною інваріантністю.

За допомогою методу дискретних елементів проведено моделювання двовимірних процесів поширення нелінійних хвиль у шарі сипкого (гранульованого) середовища, яке знаходиться в полі сили тяжіння. Встановлено, що в шарі структурованого середовища можуть утворюватися періодичні хвильові структури, параметри яких залежать від розмірів елементів структури та висоти шару.

Проведено експериментальне дослідження процесів деформування структурованого модельного середовища, утвореного елементами у вигляді куль однакового діаметра, під дією імпульсного навантаження. Відзначено, що діаграми деформування такого середовища залежать від розмірів елементів структури та характеру їх взаємодії. Збільшення розміру структурних елементів призводить до значного підвищення значень залишкових деформацій, а зміна характеру взаємодії шляхом додавання в середовище флюїду змінює опуклість діаграми в фазі навантаження. Досліджено особливості деформування структурованого середовища у випадку багаторазового навантаження. Встановлено, що збільшення кратності навантаження призводить до поступового ущільнення середовища і після 4 - 5 навантажень діаграма деформування залишається незмінною.

Побудовано модель на базі клітинних автоматів, яка враховує дві фундаментальні властивості сейсмоактивних областей: блоково-ієрархічну будову та перебування їх у стані самоорганізованої критичності. Модель відтворює основні емпіричні закономірності сейсмічних процесів: частотно-енергетичну інваріантність сейсмічних подій (закон Гутенберга - Ріхтера), узагальнений закон Оморі для афтершоків і фрактальний розподіл гіпоцентрів (епіцентрів) зі степеневою залежністю кількості подій від відстані між гіпоцентрами (епіцентрами).