4_2020_s_12

Название статьи СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДА РАСЧЕТА ПРЕДЕЛА ПРОЧНОСТИ ОБРАЗЦОВ ГОРНЫХ ПОРОД ПРИ СЖАТИИ
Авторы

Л.М. ВАСИЛЬЕВ, д-р техн. наук, проф., заведующий отделом проблем разрушения горных пород, Институт геотехнической механики им. Н.С. Полякова НАН Украины, г. Днепр, Украина, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.">Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

М.А. ЖУРАВКОВ, д-р физ-мат. наук, проф., заведующий кафедрой теоретической и прикладной механики, Белорусский государственный университет, г. Минск, Республика Беларусь, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.">Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Д.Л. ВАСИЛЬЕВ, д-р техн. наук, старший научный сотрудник, Институт геотехнической механики им. Н.С. Полякова НАН Украины, г. Днепр, Украина, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.">Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Н.Г. МАЛИЧ, канд. техн. наук, доц., доцент кафедры машин и агрегатов металлургического производства, Национальная металлургическая академия Украины, г. Днепр, Украина, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.">Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

А.Е. НАЗАРОВ, инженер ІІ категории, Институт геотехнической механики им. Н.С. Полякова НАН Украины, г. Днепр, Украина, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.">Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
В рубрике ГЕОМЕХАНИКА
Год 2020 номер журнала 4 Страницы

85–91
Тип статьи Научная статья Индекс УДК 622.028:620.173.24; 539.3 Индекс ББК  
Идентификатор DOI https://doi.org/10.46864/1995-0470-2020-4-53-85-91
Аннотация В статье приведена процедура совершенствования подхода к определению предела прочности образцов горных пород, базовым при этом является метод Л. Прандтля. В более ранних работах авторов данной статьи выполнено совершенствование метода Л. Прандтля применительно к горным породам, использовалось при этом общее алгебраическое уравнение расчета горизонтальных нормальных напряжений в зависимости от вертикальной составляющей и механических характеристик породы [2]. Здесь же авторы отказываются от допущения, что вытекающие из решения Л. Прандтля касательные контактные напряжения не зависят от абсциссы х и от переменных вертикальных напряжений в противоположность известному закону Кулона–Амонтона, согласно которому касательные напряжения прямо пропорциональны вертикальному давлению. В результате выполненных исследований уточнены закономерности распределения контактных нормальных и касательных напряжений в момент разрушения призматических образцов, позволившие разработать метод расчета предела прочности образцов с использованием трех показателей механических свойств: kп — предела сопротивления материала сдвигу, ρ — угла внутреннего трения, fс — коэффициента контактного трения. Данные характеристики могут быть установлены экспериментально простыми практическими исследованиями. Предложенный подход эффективен при построении запредельных кривых и диаграмм «напряжение — продольная деформация» горных пород в случае наличия контактного трения. Приведена сравнительная оценка предложенного метода расчета пределов прочности образцов при их разрушении с экспериментальными данными. Сравнение расчетных пределов прочности с экспериментальными данными свидетельствует о том, что относительная погрешность расчетов, согласно предложенному методу, существенно ниже относительной погрешности расчетов, выполненных с использованием метода Е.П. Унксова. Предлагаемый метод может быть рекомендован для практического применения.
Ключевые слова горная порода, предел прочности, контактное трение, контактные напряжения, разрушение
  Полный текст статьи Вам доступен
Список цитируемой литературы
  1. Журавков, М.А. Математическое моделирование деформационных процессов в твердых деформируемых средах (на примере задач механики горных пород и массивов) / М.А. Журавков. — Минск: БГУ, 2002. — 456 с.
  2. Механика образования форм разрушения образцов горных пород при их сжатии: монографія / Л.М. Васильев [и др.]. — Дніпро: ИМА-пресс, 2018. — 175 с.
  3. Громов, Н.П. Теория обработки металлов давлением / Н.П. Громов. — М: Металлургия, 1967. — 340 с.
  4. Сторожев, М.В. Теория обработки металлов давлением / М.В. Сторожев, Е.А. Попов. — М.: Машиностроение, 1967. — 423 с.
  5. Барон, Л.И. Характеристики трения горных пород / Л.И. Барон. — М.: Наука, 1967. — 272 с.
  6. Петухов, И.М. Механика горных ударов и выбросов / И.М. Петухов, А.М. Линьков. — М.: Недра, 1983. — 279 с.
  7. Ставрогин, А.Н. Прочность горных пород и устойчивость выработок на больших глубинах / А.Н. Ставрогин, А.Г. Протосеня. — М.: Недра, 1985. — 271 с.
  8. Чанышев, А.И. Характеристики и соотношения на характеристиках на запредельной стадии деформирования горных пород / А.И. Чанышев, И.М. Абдулин // ФТПРПИ. — 2008. — № 5. — С. 27–41.
  9. Чанышев, А.И. Запредельное деформирование материалов при антиплоской деформации и его учет в задаче о распространении прямолинейной полубесконечной трещины // Деформирование и разрушение материалов с дефектами и динамические явления в горных породах и выработках: материалы 20-й междунар. науч. школы / А.И. Чанышев; Таврич. нац. ун-т им. В.И. Вернадского. — Симферополь, 2010. — С. 349–354.
  10. Обоснование методов расчета контактных напряжений при сжатии горных пород / Д.Л. Васильев [и др.] // Наук. вісник нац. гірн. ун-ту. — Дніпропетровськ: НГУ України. — 2010. — № 9–10. — С. 56–60.
  11. Васильев, Д.Л. Расчет предела прочности хрупких материалов с учетом внутреннего трения / Д.Л. Васильев, Л.Я. Локшина, Ю.А. Костандов // Геотехнич. механика: межвед. сб. науч. тр. / ИГТМ НАН Украины. — Днепропетровск, 2010. — Вып. 82. — С. 199–206.
  12. Васильев, Д.Л. Совершенствование метода расчета предела прочности горных пород при одноосном сжатии / Д.Л. Васильев // Геотехнич. механика: межвед. сб. науч. тр. / ИГТМ НАН Украины. — Днепропетровск, 2013. — Вып. 108. — С. 106–111.
  13. Васильев, Л.М. Теоретическое обоснование формирования горизонтальных нормальных напряжений в массивах горных пород / Л.М. Васильев, Д.Л. Васильев // ФТПРПИ. — 2013. — № 2. — С. 81–90.
  14. Vasil’ev, L.M. Theoretical ground for origination of normal horizontal stresses in rock masses / L.M. Vasil’ev, D.L. Vasil’ev // Journal of Mining Science. — 2013. — Vol. 49, No. 2. — Pp. 240–247.
  15. Справочник (кадастр) физических свойств горных пород / под ред. Н.В. Мельникова, В.В. Ржевского, М.М. Протодьяконова. — М.: Недра, 1975. — 279 с.
  16. Породы горные. Методы определения предела прочности при одноосном сжатии (с Изменениями № 1, 2): ГОСТ 21153.2-84. — Взамен ГОСТ 21153.2-75; введ. 01.07.86. — М.: Изд-во стандартов, 2001. — 15 с.