Тип публикации: диссертация
Год издания: 2015
Ключевые слова: блочная среда, ВЯЗКОУПРУГИЕ ПРОСЛОЙКИ, ВНЕШНЕЕ СУХОЕ ТРЕНИЕ, нестационарные волны, импульсное воздействие, математическая модель, численное моделирование, аналитическое решение
Аннотация: Объект исследования - процессы распространения нестационарных волн в блочных средах с учетом реологических свойств прослоек при ударных воздействиях и в трубе с внешним сухим трением на её поверхности. Цель исследования - разработка моделей, описывающих динамическое поведение блочных сред, методов решения задач распространения волнПоказать полностью, возникающих при ударном воздействии; анализ результатов решения; применение полученных результатов для прогнозирования поведения геосреды при динамическом воздействии; разработка аналитических методов и численных алгоритмов для исследования распространения нестационарных волн в трубе с учетом внешнего сухого трения при продольном ударном воздействии; определение закономерностей процесса внедрения трубы в грунт. Представлены математические модели и методы решения задач распространения волн в блочных породах и в трубе с внешним сухим трением при различных условиях нагружения. Разработаны новые математические модели блочных геосред с учётом иерархической структуры и реологических свойств прослоек. Предложены аналитические подходы к решению нестационарных задач распространения волн в дискретно-периодических средах и в трубе с внешним сухим трением при динамических воздействиях, и на их основе получены новые аналитические решения этих задач. Выведены новые формулы приближенного представления функций Ломмеля и её производной через функцию Скорера. Численно и аналитически исследовано динамическое поведение блочных сред, описываемых одномерными и двумерными моделями, выделены общие свойства волн, распространяющихся в блочных структурах, определены их дисперсионные и спектральные характеристики, получены прогнозы поведения сейсмических волн в блочно-иерархических средах с учетом вязкоупругих свойств прослоек. Численно и аналитически исследована нестационарная задача взаимодействия трубы с внешней средой по закону сухого трения, установлено влияние параметров трубы, среды и внешнего импульсного воздействия на величину проскальзывания трубы конечной длины. Получены инженерные оценки суммарного проскальзывания трубы при многократных отражениях возмущений от торцов трубы при импульсном воздействии полусинусоидальной и прямоугольной формы. Область применения - моделирование и прогноз распространения нестационарных волн в блочных средах и в трубе с внешним сухим трением при динамическом нагружении.