1.1. О применении вычислительного эксперимента для определения взрывных волн напряжений в сооружении неглубокого заложения
О ПРИМЕНЕНИИ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО ЭКСПЕРИМЕНТА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЗРЫВНЫХ ВОЛН НАПРЯЖЕНИЙ В СООРУЖЕНИИ НЕГЛУБОКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ
К.
Российский университет дружбы народов, *****@***ru
Краткая аннотация – приводится информация о защите окружающей среды от взрывных волн напряжений в сооружении неглубокого заложения. Разработан комплекс программ для решения поставленной задачи.
Ключевые слова – вычислительный эксперимент, численный метод, метод конечных элементов, явная двухслойная схема, комплекс программ, дельта функция, волны напряжений, система, сооружение неглубокого заложения, полости.
1. Введение
Для прогноза безопасности окружающей среды от взрывных воздействий в сооружении неглубокого заложения применяется численное моделирование уравнений волновой теории упругости.
2. Некоторые результаты исследований
Применение численного моделирования для решения волновых уравнений теории упругости рассмотрено в работах [1–12].
Для прогноза безопасности уникальных сооружений при взрывных воздействиях применяется численное моделирование.
На основе метода конечных элементов в перемещениях разработана методика и комплекс программ для решения сложных задач при взрывных воздействиях.
Проведенные исследования позволяют сделать вывод о физической достоверности результатов численного решения полученных, с помощью метода конечных элементов в перемещениях, при решении задач о распространении взрывных волн в деформируемых телах.
Решена задача о воздействии взрывной волны в сооружении неглубокого заложения на окружающую среду без полости. Исследуемая расчетная область имеет 17112 узловых точек. Решается система уравнений из 68448 неизвестных. Растягивающее упругое контурное напряжение 
имеет следующее максимальное значение 
. Сжимающее упругое контурное напряжение имеет следующее максимальное значение 
. Растягивающее упругое нормальное напряжение 
имеет следующее максимальное значение 
. Сжимающее упругое нормальное напряжение имеет следующее максимальное значение 
.
Решена задача о воздействии взрывной волны в сооружении неглубокого заложения на окружающую среду с полостью в виде прямоугольника (соотношение ширины к высоте один к пяти). Исследуемая расчетная область имеет 17112 узловых точек. Решается система уравнений из 68448 неизвестных. Рассматриваются некоторые точки на свободной поверхности упругой полуплоскости, которые находятся около полости. Полость, с соотношением ширины к высоте один к пяти, уменьшает величину упругого растягивающего контурного напряжения в 1,31 раза. Полость, с соотношением ширины к высоте один к пяти, уменьшает величину упругого сжимающего контурного напряжения в 2,72 раза. Полость, с соотношением ширины к высоте один к пяти, уменьшает величину упругого растягивающего нормального напряжения в 1,79 раза. Полость, с соотношением ширины к высоте один к пяти, уменьшает величину упругого сжимающего нормального напряжения в 2,87 раза.
Решена задача о воздействии взрывной волны в сооружении неглубокого заложения на окружающую среду с полостью в виде прямоугольника (соотношение ширины к высоте один к десяти). Исследуемая расчетная область имеет 17112 узловых точек. Решается система уравнений из 68448 неизвестных. Рассматриваются некоторые точки на свободной поверхности упругой полуплоскости, которые находятся около полости. Полость, с соотношением ширины к высоте один к десяти, уменьшает величину упругого растягивающего контурного напряжения в 2,24 раза. Полость, с соотношением ширины к высоте один к десяти, уменьшает величину упругого сжимающего контурного напряжения в 3,86 раза. Полость, с соотношением ширины к высоте один к десяти, уменьшает величину упругого растягивающего нормального напряжения в 2,55 раза. Полость, с соотношением ширины к высоте один к десяти, уменьшает величину упругого сжимающего нормального напряжения в 4,31 раза.
Решена задача о воздействии взрывной волны в сооружении неглубокого заложения на окружающую среду с полостью в виде прямоугольника (соотношение ширины к высоте один к пятнадцати). Исследуемая расчетная область имеет 17112 узловых точек. Решается система уравнений из 68448 неизвестных. Рассматриваются некоторые точки на свободной поверхности упругой полуплоскости, которые находятся около полости. Полость, с соотношением ширины к высоте один к пятнадцати, уменьшает величину упругого растягивающего контурного напряжения в 4,79 раза. Полость, с соотношением ширины к высоте один к пятнадцати, уменьшает величину упругого сжимающего контурного напряжения в 6,63 раза. Полость, с соотношением ширины к высоте один к пятнадцати, уменьшает величину упругого растягивающего нормального напряжения в 5,14 раза. Полость, с соотношением ширины к высоте один к пятнадцати, уменьшает величину упругого сжимающего нормального напряжения в 8,14 раза.
3. Выводы
Полученные результаты можно оценить в первом приближении к решению сложной комплексной задачи о безопасности окружающей среды от взрывных воздействий в сооружении неглубокого заложения.
Литература
1. К. Компьютерное моделирование взрывных упругих волн напряжений в сложных деформируемых системах // Безопасность и экология технологических процессов и производств. Материалы Всероссийской научно-практической конференции. – Поселок Персиановский Ростовской области: Донской государственный аграрный университет, 2008. – С. 174–179.
2. К., А. Управление безопасностью окружающей среды с помощью полостей при взрывных воздействиях в сооружениях неглубокого заложения // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия проблемы комплексной безопасности. – 2008. – № 2. – С. 6–13.
3. К. О моделировании интерференции плоских продольных волн напряжений в виде дельта функции // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия проблемы комплексной безопасности. – 2008. – № 3. – С. 51–59.
4. К. О моделировании сосредоточенной взрывной волны на свободной поверхности упругой полуплоскости // Строительная механика инженерных конструкций и сооружений. – 2008. – № 3. – С. 11–14.
5. К. Компьютерное моделирование задачи об отражении плоских продольных волн напряжений в виде дельта функции от жесткой поверхности // Техносферная безопасность, надежность, качество, энерго и ресурсосбережение: Т38. Материалы Международной научно-практической конференции. Выпуск X. Том 1. – Ростов-на-Дону: Ростовский государственный строительный университет, 2008. – С. 318–322.
6. К. Метод конечных элементов в задаче об интерференции плоских продольных волн напряжений в виде дельта функции // Техносферная безопасность, надежность, качество, энерго и ресурсосбережение: Т38. Материалы Международной научно-практической конференции. Выпуск X. Том 1. – Ростов-на-Дону: Ростовский государственный строительный университет, 2008. – С. 328–333.
7. К. Оценка достоверности и точности результатов вычислительного эксперимента при решении задач нестационарной волновой теории упругости // Научный журнал проблем комплексной безопасности. – 2009. – № 1. – С. 55–80.
8. К. О достоверности результатов численного моделирования при решении нестационарных волновых задач // Труды Международной научно-практической конференции «Инженерные системы–2009». – М.: РУДН, 2009. – С. 373–377.
9. К. Компьютерное моделирование безопасности окружающей среды с помощью полостей при взрывных воздействиях в сооружениях неглубокого заложения // Безопасность и экология технологических процессов и производств. Материалы Всероссийской научно-практической конференции. – Поселок Персиановский Ростовской области: Донской государственный аграрный университет, 2009. – С. 110–115.
10. К. Управление безопасностью сооружений неглубокого заложения при внешних взрывных воздействиях // Безопасность и экология технологических процессов и производств. Материалы Всероссийской научно-практической конференции. – Поселок Персиановский Ростовской области: Донской государственный аграрный университет, 2009. – С. 116–120.
11. К. Оценка влияния взрывов на объекты геотехники с помощью полостей // Геотехнические проблемы мегаполисов. Труды Международной конференции по геотехнике. – М.: ПИ «Геореконструкция», 2010. – С. 1733–1740.
12. К. Численное моделирование волн напряжений в объектах геотехники при взрывных воздействиях // Размышления о публичной безопасности. Материалы Международной научной конференции. – Зеленая Гура, Польша: Западная высшая школа торговли и международных финансов, 2010. – С. 230–241.
THE APPLICATION OF COMPUTER EXPERIMENT TO DETERMINE THE BLAST WAVE STRESSES IN SHALLOW CONSTRUCTION PLEDGED
Musayev V. K.
Peoples’ Friendship University of Russia, *****@***ru
Abstract - provides information on environmental protection from the explosive stress waves in the construction of shallow burial. A set of programs for solving the problem.
Key words - computer experiment, a numerical method, finite element method, an explicit two-layer scheme, a set of programs, the delta function, the stress wave system, the construction of shallow burial, the cavity.
Основные порталы (построено редакторами)