Научная статья на тему 'Влияние формы скважины на интенсивность напряжений вдоль контура радиальной трещины на ее стенке'

Влияние формы скважины на интенсивность напряжений вдоль контура радиальной трещины на ее стенке Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
76
20
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Цехин Александр Михайлович, Богомолов Игорь Дмитриевич, Хуснутдинов Михаил Константинович

В качестве схем нагружения моделей приняты равномерное одно и двухосное растяжение плоскости с отверстием круглой, эллиптической, квадратной, ромбовидной формой. Определены коэффициенты интенсивности напряжений вдоль контура радиальной трещины на стенке скважины. Показано, что интенсивность напряжений возрастает при переходе (указанной последовательности) от круглого сечения к треугольному. Установлено влияние ориентации, соотношения размеров стенок скважины и трещины на интенсивность напряжений.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Цехин Александр Михайлович, Богомолов Игорь Дмитриевич, Хуснутдинов Михаил Константинович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Влияние формы скважины на интенсивность напряжений вдоль контура радиальной трещины на ее стенке»

Горные машины и комплексы

49

цы, час.

вочных ведомостей оборудования при сдаче в ремонт;

- проведение регулиро-

вочных работ в процессе ремон-

та;

- приёмка оборудования из ремонта.

Внедрение системы диагно-

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

стики оборудования позволяет, как показывают результаты выполненного исследования, в значительной мере снизить вероятность аварийных отказов оборудования. Но разовое проведение обследований технического состояния не позволяет решить проблему с определением остаточного ресурса горнотехнологического оборудова-

ния, изношенного по нормативному сроку службы практически на 100%. Одним из вариантов выхода из сложившейся ситуации может быть создание системы мониторинга фактического технического состояния оборудования и создание нормативной базы продления остаточного ресурса объектов, выработавших свой нормативный срок эксплуатации.

1. Приказ генерального директора №55 от б февраля 1989г. "Об итогах эксплуатации, ремонта и монтажа технологических экскаваторов в 1988 году и плане на 1989 год". Кемерово. ПО "Кемерово-уголь", 1989.

2. Резников А.М. Эффективность оборудования на разрезах Кузбасса. Кемерово, 1977.

□ Автор статьи:

Герике Борис Людвигович

- докт. техн. наук, профессор, главный научный сотрудник Института угля и углехимии СО РАН

Богомолов Игорь Дмитриевич

- докт. техн. наук, проф. каф. горных машин и комплексов

Дрыгин Сергей Юрьевич - инженер

УДК 622.242

А.М. Цехин, И.Д. Богомолов, М.К. Хуснутдинов

ВЛИЯНИЕ ФОРМЫ СКВАЖИНЫ НА ИНТЕНСИВНОСТЬ НАПРЯЖЕНИЙ ВДОЛЬ КОНТУРА РАДИАЛЬНОЙ ТРЕЩИНЫ НА ЕЕ СТЕНКЕ

Учитывая механику действия взрыва, в качестве схем нагружения расчетных моделей приняты равномерное одно и двухосное растяжение плоскости с отверстием заданной формы с выходящей на ее контур трещиной (рис. 1).

Коэффициенты интенсивности напряжений определялись методами объемных сил, конформных отображений и преобразований Меллина по следую-

щим формулам [1]:

К1 = ¥1о4лс ,

К2 = ¥2^п(а + с /2) ,

где К1 - коэффициенты интенсивности напряжений для круглого, эллиптического и треугольного сечений (рис. 1 а, б, в), К2 - для ромбовидного сечения (рис. 1г); о - растягивающие напряжения; ^ - функция коэффициента интенсивно -

сти напряжений; с - длина трещины; а - линейный размер поперечного сечения скважины.

Расчеты выполнялись применительно к скважине диаметром 200 мм с соотношением дины трещины к радиусу скважины с/а=0,25; 0,1. необходимым предварительным условием при выполнении расчетов было равенство площадей поперечных сечений всех рассмотренных форм.

50

А.М. Цехин, И.Д. Богомолов, М.К. Хуснутдинов

тип пит

1111111 111111!

пит 111 її і і

Рис. 1. Схемы одноосного растяжения плоскости Рис 2 Зримость интенсивности напряжений на

с отверстием и трещиной, выходящей на ее кон- контУРе ск«ажины от гы^тртыкш поршетров

тЛр скважины и трещины

тур

При одноосном вертикальном растяжении увеличение соотношения размеров скважины а/Ь для всех форм приводит к возрастанию интенсивности напряжений на контуре трещины (рис. 2).

Интенсивность напряжения большая у скважин с треугольной формой поперечного сечения (3), а наименьшая - с круглой формой. Увеличение соотношения размеров трещины и скважины с/а приводит к уменьшению интенсивности напряжений (1). При одноосном горизонтальном растяжении (4), то есть при а=1, наблюдаются отрицательные значения функ-

ции ¥1 . это свидетельствует о том, что эти напряжения (ао) при положительных значениях а препятствуют раскрытию трещины, уменьшают интенсивность напряжений и тем больше , чем меньше соотношения с/а и а/Ь.

Увеличение угла ориентации трещины в с 00 до 300 приводит к снижению в 1,3 раза интенсивности напряжений.

При равномерной двухосной нагрузке, например, при с/а=0,1, на напряженное состояние существенно влияет знак и величена коэффициента а. Сжимающие напряжения (-ао) дополнительно "нагружают"

контур скважины и трещины, что сопровождается возрастанием значения функции. И, наоборот, слишком большие положительные значения (а=3 и 4) могут полностью нейтрализовать вертикальные растягивающие напряжения о (¥1=0).

Как показывают расчеты при равномерном одноосном растяжении плоскости (рис. 1) с отверстием, имеющим две трещины для всех форм поперечного сечения, интенсивность напряжений возрастает на 514%. При этом характер зависимостей не претерпевает существенных изменений.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Справочник по коэффициентам интенсивности напряжений / Под ред. Ю. Мураками. - М.: Мир, 1990. т. 1. 448 с.

□ Авторы статьи:

Цехин

Александр Михайлович

- канд. техн. наук, доц. каф. горных машин и комплексов

Богомолов Игорь Дмитриевич

- докт. техн. наук, проф. каф. горных машин и комплексов

Хуснутдинов Михаил Константинова

- ассистент каф. горных машин и комплексов

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.