Впровадження методу кінцево-дискретних елементів у програмний комплекс Abaqus/Explicit для моделювання деформування і руйнування порід

Автор(и)

  • Anatoliy Protosenya Санкт-Петербурзький гірський університет 21-я лінія В. Л., 2, м. Санкт-Петербург, Росія, 199106, Російська Федерація https://orcid.org/0000-0001-7829-6743
  • Maxim Karasev Санкт-Петербурзький гірський університет 21-я лінія В. Л., 2, м. Санкт-Петербург, Росія, 199106, Російська Федерація https://orcid.org/0000-0001-8939-0807
  • Valery Ochkurov Санкт-Петербурзький гірський університет 21-я лінія В. Л., 2, м. Санкт-Петербург, Росія, 199106, Російська Федерація https://orcid.org/0000-0002-3160-3811

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.116692

Ключові слова:

підземне будівництво, порода, механіка руйнування, метод кінцево-дискретних елементів

Анотація

Розглянуто питання створення моделі дискретно-суцільного середовища для опису процесів деформування і руйнування гірської породи. Запропоновано методику впровадження методу кінцево-дискретних елементів в рамках програмного комплексу для виконання розрахунків на міцність Abaqus. Розглянуто приклади чисельного моделювання навантаження зразка гірської породи і прогнозу розвитку геомеханічних процесів в околиці породного оголення

Спонсор дослідження

  • The research has been funded by the grant of the Russian Scientific Fund (project No. 16-17-00117)

Біографії авторів

Anatoliy Protosenya, Санкт-Петербурзький гірський університет 21-я лінія В. Л., 2, м. Санкт-Петербург, Росія, 199106

Доктор технічних наук, професор

Кафедра будівництва гірничих підприємств і підземних споруд

Maxim Karasev, Санкт-Петербурзький гірський університет 21-я лінія В. Л., 2, м. Санкт-Петербург, Росія, 199106

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра будівництва гірничих підприємств і підземних споруд

Valery Ochkurov, Санкт-Петербурзький гірський університет 21-я лінія В. Л., 2, м. Санкт-Петербург, Росія, 199106

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра будівництва гірничих підприємств і підземних споруд

Посилання

  1. Olovyanniy, A. G. (2010). Matematicheskoe modelirovanie processov deformirovaniya i razrusheniya v treshchinovatyh massivah skal'nyh porod. Zapiski Gornogo institute, 185, 95–98.
  2. Olovyanniy, A. G. (2011). Matematicheskoe modelirovanie formirovaniya zon razrusheniya porod v bokah gornyh vyrabotok. Marksheyderskiy vestnik, 1, 50–53.
  3. Zienkiewicz, O. C., Pande, G. N. (1977). Time-dependent multilaminate model of rocks – a numerical study of deformation and failure of rock masses. International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics, 1 (3), 219–247. doi: 10.1002/nag.1610010302
  4. Bazant, Z. P., Zi, G. (2002). Microplane constitutive model for porous isotropic rocks. International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics, 27 (1), 25–47. doi: 10.1002/nag.261
  5. Wittke, W., Wittke, M., Kiehl, J. R. (2012). Interaction of a Masonry Dam and the Rock Foundation. Geotechnical and Geological Engineering, 30 (3), 581–601. doi: 10.1007/s10706-012-9493-6
  6. Lee, Y.-K., Pietruszczak, S. (2008). Application of critical plane approach to the prediction of strength anisotropy in transversely isotropic rock masses. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 45 (4), 513–523. doi: 10.1016/j.ijrmms.2007.07.017
  7. Munjiza, A., Andrews, K. R. F., White, J. K. (1999). Combined single and smeared crack model in combined finite-discrete element analysis. International Journal for Numerical Methods in Engineering, 44 (1), 41–57. doi: 10.1002/(sici)1097-0207(19990110)44:1<41::aid-nme487>3.0.co;2-a
  8. Mahabadi, O. K., Grasselli, G., Munjiza, A. (2009). Numerical modelling of a Brazilian disc test of layered rocks using the combined finite-discrete element method. Proceedings of the 3rd CanadaeUS (CANUS) Rock Mechanics Symposium (RockEng09), 412–423.
  9. Mahabadi, O. K., Randall, N. X., Zong, Z., Grasselli, G. (2012). A novel approach for micro-scale characterization and modeling of geomaterials incorporating actual material heterogeneity. Geophysical Research Letters, 39 (1). doi: 10.1029/2011gl050411
  10. Lisjak, A., Grasselli, G., Vietor, T. (2014). Continuum–discontinuum analysis of failure mechanisms around unsupported circular excavations in anisotropic clay shales. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 65, 96–115. doi: 10.1016/j.ijrmms.2013.10.006
  11. Lisjak, A., Tatone, B. S. A., Grasselli, G., Vietor, T. (2012). Numerical Modelling of the Anisotropic Mechanical Behaviour of Opalinus Clay at the Laboratory-Scale Using FEM/DEM. Rock Mechanics and Rock Engineering, 47 (1), 187–206. doi: 10.1007/s00603-012-0354-7
  12. Gordeev, V. A., Il'yasov, B. T. (2015). Primenenie metoda konechno-diskretnyh ehlementov dlya prognozirovaniya deformaciy gornyh vyrabotok. Innovacionnye geotekhnologii v gornom dele. Ekaterinburg, 98–101.
  13. Il'yasov, B. T. (2016). Modelirovanie dlitel'nogo razrusheniya massivov gornyh porod metodom konechno-diskretnyh ehlementov. Marksheyderskiy vestnik, 1, 48–52.
  14. Stavrogin, A. N., Tarasov, B. G. (2001). Ehksperimental'naya fizika i mekhanika gornyh porod. Sankt-Peterburg: Nauka, 343.
  15. Stavrogin, A. N., Protosenya, A. G. (1985). Prochnost' gornyh porod i ustoychivost' vyrabotok na bol'shih glubinah. Moscow: Nedra, 271.
  16. Stavrogin, A. N., Protosenya, A. G. (1979). Plastichnost' gornyh porod. Moscow: Nedra, 301.
  17. Karasev, M. A. (2016). Investigating Mechanical Properties of Argillaceous Grounds in Order to Improve Safety of Development of Megapolis Underground Space. International Journal of Applied Engineering Research, 11, 8849–8956.

##submission.downloads##

Опубліковано

2017-11-29

Як цитувати

Protosenya, A., Karasev, M., & Ochkurov, V. (2017). Впровадження методу кінцево-дискретних елементів у програмний комплекс Abaqus/Explicit для моделювання деформування і руйнування порід. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6(7 (90), 11–18. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.116692

Номер

Том 6 № 7 (90) (2017): Прикладна механіка

Розділ

Прикладна механіка

Ліцензія

Авторське право (c) 2017 Anatoliy Protosenya, Maxim Karasev, Valery Ochkurov

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.