Расчет хрупкого разрушения горной породы с использованием бессеточного метода

Шиповский, И. Е.

Цель работы - определение влияния наличия трещин на напряженно-деформированное состояние (НДС) и характер разрушения горной породы, а также оценка возможностей выбранного расчетного подхода к решению задач хрупкого разрушения. С помощью компьютерного моделирования методом сглаженных частиц SPH (Smooth Particle Hydrodynamics) исследовано поведение хрупких образцов породы при одноосном сжатии. Определены основные параметры: распределение напряжений, возникающих при нагружении, а также образование областей разрушения в образцах. Получены картины разрушения хрупких образцов горной породы с начальной центральной трещиной различной ориентации при одноосном сжатии. Результаты показывают влияние ориентации трещины на характер разрушения. Использование метода сглаженных частиц позволяет достаточно точно рассчитывать задачи деформирования и разрушения образцов с наличием трещин. Разработана и реализована вычислительная технология для решения рассматриваемого класса задач. Путем компьютерного моделирования определено влияние трещины на разрушение. Научная и практическая ценность работы заключается в исследовании разрушения хрупких образцов с трещиной при одноосном сжатии, исследовании динамики их состояния, волновых процессов и механизмов их разрушения, в определении влияния начальных параметров образцов. Предложенный подход компьютерного моделирования дает исследователям инструмент, который позволяет принимать научно обоснованные решения для постановки физических экспериментов. Расчеты динамики разрушения образцов в двумерной постановке могут быть полезны как необходимый фактический материал при переходе к трехмерной постановке задачи, существенно расширяющей возможности компьютерного моделирования.


	Наукова періодика України		Naukovyi visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu