Аналіз поширених геологічних моделей матеріалів

Анотація

В роботі виконаний аналіз фізичних моделей, які використовуються при дослідженні напруженого стану геологічних порід. До поширених фізичними моделей, відносяться: 1) грунту та піни; 2) псевдо – тензор; 3) геологічна; 4) Швера-Мюррея; 5) континуальна поверхня шапки; 6) Кулона-Мора; 6) з’єднаного каменю. Наведено графічне представлення опису моделі грунта та піни. На початкових етапах навантаження при малих деформаціях модель поводить себе лінійно-пружно. При збільшенні рівня деформацій перетворюється в нелінійну модель. Графічне представлення моделі псевдо-тензора відображає два режими роботи моделі в залежності від фізичних властивостей матеріалу. Геологічна модель представляє із себе один із підвидів моделі геологічної шапки і використовується при вирішенні геомеханічних проблем, а також при моделюванні таких матеріалів, як бетон. Графічне представлення геологічної моделі описується трьома кривими, функції, яких наведені в роботі. Модель Швера-Мюррея є розширеною версією геологічної моделі, яка включає вязкопластичність для розрахунку швидкісних ефектів і механіки пошкоджень. Призначена для дослідження таких матеріалів, як грунти, бетон  та гірські породи. Вдосконаленою моделлю Швера-Мюррея є модель континуальної поверхні шапки (CSCM), поверхня текучості якої визначається трьома інваріантами напружень. Модель Кулона-Мора призначена для дослідження твердих елементів, товстих оболонок і частинок SPH. Використовується для представлення зв’язних або незв’язних гірських порід, ґрунтів, уламкових зцементованих гірських порід, піщаних ґрунтів та інших зернистих матеріалів. Модель з’єднаного каменю є аналогом моделей Друкера-Прагера та Кулона-Мора. Модель орієнтованої тріщини використовується для моделювання крихких матеріалів (кераміка) або пористих матеріалів, таких як бетон, і які зазнають руйнування внаслідок великих навантажень розтягу. В основному це може бути ізотропний пружнопластичний або пружний матеріал із орієнтованою тріщиною.