Лавриков С.В. Ревуженко А.Ф. Микенина О.А.
Моделирование процессов упругопластического деформирования и устойчивости структурно-неоднородного горного массива
Докладчик: Лавриков С.В.
На основе общей концепции горной породы как среды с внутренними источниками и стоками энергии формулируется двухмасштабная математическая модель горного массива, обладающего внутренней структурой. Формулируются уравнения связывающие компоненты тензоров деформаций и напряжений на каждом масштабном уровне, а также уравнения связи между масштабными уровнями. В модели на микромасштабном уровне учтены пластическое межзеренное скольжение с учетом разупрочнения и анизотропия горного массива. Формулируются определяющие уравнения, связывающие приращения осредненных макроперемещений и макронапряжений. Коэффициенты модели зависят от свойств среды на микроуровне, параметров разупрочнения и анизотропии массива.
На основе разработанной модели получено численное решение задачи о деформировании структурно-неоднородного горного массива в окрестности горизонтальной протяженной выработки. Показано, что в массиве в процессе нагружения образуются зоны разупрочнения и зоны потери сдвиговой прочности. Строятся изолинии напряжений и деформаций. В зависимости от параметра разупрочнения процесс деформирования может носить как устойчивый, так и неустойчивый характер. В последнем случае в массиве наблюдается неконтролируемое динамическое высвобождение накопленной упругой энергии.
Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 10-05-91002) и Сибирского Отделения РАН (интеграционный проект № 69).
К списку докладов