О роли дефектов покрытия в виде трещин на предмет разрушения предоползневой структуры
УДК
539.3DOI:
https://doi.org/10.31429/vestnik-18-1-23-31Аннотация
В работе дается построение методом блочного элемента модели предоползневого состояния блочной структуры, состоящей из водонасыщенной среды и упругого покрытия, с учетом образования трещины в покрытии.
Пространственная предоползневая структура занимает неограниченную цилиндрическую область, в сечении которой находится третий квадрант. Она заполнена средой, описываемой анизотропным уравнением Гельмгольца, предельно текучей среди других водонасыщенных сред. С учетом физико-механических свойств предоползневой структуры она представляет вертикальную деформируемую сдерживающую стенку с деформируемым горизонтальным покрытием, называемые саркофагом оползневой среды. Для построения адекватной сформулированной модели рассматривается граничная задача для трехмерного уравнения Гельмгольца в указанной области с учетом наличия деформируемых стенки и покрытия. Методом блочного элемента строится точное решение граничной задачи для принятых покрытий на границе из мембраны. Исследуются свойства трещины, образовавшейся в мембране саркофага, и последствия ее развития для разрушения предоползневой структуры в построенной модели. Все результаты, построенные для уравнений Гельмгольца, благодаря подходу, изложенному в публикациях авторов по представлению решений граничных задач для системы уравнений Ламе с помощью блочных элементов для уравнения Гельмгольца, переносятся на материалы различных реологических свойств.
Ключевые слова:
оползневые явления, метод блочного элемента, граничная задача, мембранная поверхность трещины, анизотропное уравнение Гельмгольца, псевдодифференциальные уравненияИнформация о финансировании
Отдельные фрагменты работы выполнены в рамках реализации Госзадания на 2021 г. Минобрнауки (проект FZEN-2020-0022), ЮНЦ РАН (проект 00-20-13) № госрег. 01201354241, и при поддержке грантов РФФИ (проекты 19-41-230003, 19-41-230004, 19-48-230014, 18-05-80008).
Библиографические ссылки
- Бреховских Л.М. Волны в слоистых средах. М.: Наука, 1973. 502 с. [Brekhovskikh L.M. Volny v sloistykh sredakh [Waves in layered media]. Nauka, Moscow, 1973. (In Russian)]
- Бабич В.М. О коротковолновой асимптотике функции Грина для уравнения Гельмгольца // Математический сборник. 1964. Т. 65. С. 577–630. [Babich V.M. O korotkovolnovoy asimptotike funktsii Grina dlya uravneniya Gel'mgol'tsa [On the short-wave asymptotics of the Green's function for the Helmholtz equation]. Matematicheskiy sbornik [Sbornik: Mathematics], 1964, vol. 65, pp. 577–630. (In Russian)]
- Бабич В.М., Булдырев В.С. Асимптотические методы в проблеме дифракции коротких волн. М.: Наука, 1972. 256 с. [Babich V.M., Buldyrev V.S. Asimptoticheskie metody v probleme difraktsii korotkikh voln [Asymptotic methods in the problem of short wave diffraction]. Nauka, Moscow, 1972. (In Russian)]
- Мухина И.В. Приближенное сведение к уравнениям Гельмгольца уравнений теории упругости и электродинамики для неоднородных сред // ПММ. 1972. Т. 36. С. 667–671. [Mukhina I.V. Priblizhennoe svedenie k uravneniyam Gel'mgol'tsa uravneniy teorii uprugosti i elektrodinamiki dlya neodnorodnykh sred [Approximate reduction to the Helmholtz equations of the equations of the theory of elasticity and electrodynamics for inhomogeneous media]. Prikladnaya matematika i mekhanika [Applied Mathematics and Mechanics], 1972, vol. 36, pp. 667–671. (In Russian)]
- Молотков Л.А. Исследование распространения волн в пористых и трещиноватых средах на основе эффективных моделей Био и слоистых сред. С.-Пб.-М.: Наука, 2001. 348 с. [Molotkov L.A. Issledovanie rasprostraneniya voln v poristykh i treshchinovatykh sredakh na osnove effektivnykh modeley Bio i sloistykh sred [Study of wave propagation in porous and fractured media based on effective Biot models and layered media]. Nauka, St.-Petersburg, Moscow, 2001. (In Russian)]
- Новацкий В. Теория упругости. М.: Мир, 1975. 872 с. [Novatskiy V. Teoriya uprugosti [Elasticity theory]. Mir, Moscow, 1975. (In Russian)]
- Новацкий В. Электромагнитные эффекты в твердых телах. М.: Мир, 1986. 160 с. [Novatskiy V. Elektromagnitnye effekty v tverdykh telakh [Electromagnetic effects in solids]. Mir, Moscow, 1986. (In Russian)]
- Ткачева Л.А. Колебания плавающей упругой пластины, при периодических смещениях участка дна // Прикладная механика и техническая физика. 2005. Т. 46. № 5 (273). С. 166–179. [Tkacheva L.A. Kolebaniya plavayushchey uprugoy plastiny, pri periodicheskikh smeshcheniyakh uchastka dna [Vibrations of a floating elastic plate, with periodic displacements of the bottom section]. Prikladnaya mekhanika i tekhnicheskaya fizika [Applied Mechanics and Technical Physics], 2005, vol. 46, no. 5 (273), pp. 166–179. (In Russian)]
- Ткачева Л.А. Плоская задача о колебаниях плавающей упругой пластины под действием периодической внешней нагрузки // Прикладная механика и техническая физика. 2004. Т. 45. № 5 (273). С. 136–145. [Tkacheva L.A. Ploskaya zadacha o kolebaniyakh plavayushchey uprugoy plastiny pod deystviem periodicheskoy vneshney nagruzki [Plane problem of vibrations of a floating elastic plate under the action of a periodic external load]. Prikladnaya mekhanika i tekhnicheskaya fizika [Applied Mechanics and Technical Physics], 2004, vol. 45, no. 5 (273), pp. 136–145. (In Russian)]
- Ткачева Л.А. Поведение плавающей пластины при колебаниях участка дна // Прикладная механика и техническая физика. 2005. Т. 46. № 2 (270). С. 98–108. [Tkacheva L.A. Povedenie plavayushchey plastiny pri kolebaniyakh uchastka dna [Behavior of a floating plate during vibrations of the bottom section]. Prikladnaya mekhanika i tekhnicheskaya fizika [Applied Mechanics and Technical Physics], 2005, vol. 46, no. 2 (270), pp. 98–108. (In Russian)]
- Ткачева Л.А. Взаимодействие поверхностных и изгибно-гравитационных волн в ледяном покрове с вертикальной стенкой // Прикладная механика и техническая физика. 2013. Т. 54. № 4 (320). С. 158–170. [Tkacheva L.A. Vzaimodeystvie poverkhnostnykh i izgibno-gravitatsionnykh voln v ledyanom pokrove s vertikal'noy stenkoy [Interaction of surface and flexural-gravity waves in an ice cover with a vertical wall]. Prikladnaya mekhanika i tekhnicheskaya fizika [Applied Mechanics and Technical Physics], 2013, vol. 54, no. 4 (320), pp. 158–170. (In Russian)]
- Бабешко В.А., Евдокимова О.В., Бабешко О. М., Рядчиков И.В. Метод проектирования неоднородных материалов и блочных конструкций // ДАН. 2018. Т. 482. № 4. С. 398–402. DOI: 10.1134/S1028335818100014 [Babeshko V.A., Evdokimova O.V., Babeshko O. M., Ryadchikov I.V. Metod proektirovaniya neodnorodnykh materialov i blochnykh konstruktsiy [Method of designing heterogeneous materials and block structures]. Doklady Akademii nauk [Doklady Mathematics], 2018, vol. 482, no. 4, pp. 398–402. DOI: 10.1134/S1028335818100014 (In Russian)]
- Бабешко В.А., Евдокимова О.В., Бабешко О.М. О стадиях преобразования блочных элементов // ДАН. 2016. Т. 468. № 2. С. 154–158. [Babeshko V.A., Evdokimova O.V., Babeshko O.M. O stadiyakh preobrazovaniya blochnykh elementov [About the stages of transformation of block elements]. Doklady Akademii nauk [Doklady Mathematics], 2016, vol. 468, no. 2, pp. 154–158. (In Russian)]
- Бабешко В.А., Евдокимова О.В., Бабешко О.М. Метод блочного элемента в разложении решений сложных граничных задач механики // ДАН. 2020. Т. 495. С. 34–38. DOI: 10.31857/S2686740020060048 [Babeshko V.A., Evdokimova O.V., Babeshko O.M. Metod blochnogo elementa v razlozhenii resheniy slozhnykh granichnykh zadach mekhaniki [Block element method in the expansion of solutions of complex boundary value problems in mechanics]. Doklady Akademii nauk [Doklady Mathematics], 2020, vol. 495, pp. 34–38. DOI: 10.31857/S2686740020060048 (In Russian)]
- Бабешко В.А., Бабешко О.М., Евдокимова О.В. О проблеме блочных структур академика М.А. Садовского // ДАН. 2009. Т. 427. № 4. С. 480–485. [Babeshko V.A., Babeshko O.M., Evdokimova O.V. O probleme blochnykh struktur akademika M.A. Sadovskogo [On the problem acad. M.A. Sadovskii's block structures]. Doklady Akademii nauk [Doklady Mathematics], 2009, vol. 427, no. 4, pp. 480–485. (In Russian)]
Скачивания
Загрузки
Даты
Поступление
После доработки
Публикация
Как цитировать
Лицензия
Copyright (c) 2021 Бабешко В.А., Евдокимова О.В., Бабешко О.М., Хрипков Д.А., Бушуева О.А., Евдокимов В.С., Телятников И.С., Уафа С.Б.
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.