Скачёк П.Д. «Особенности нелинейного расчета изгибаемых стержней, частично опертых на упругое основание» Наука и техника, 22, № 2, с. 141-149 (2023)

Исследуются результаты решения пространственных контактных задач о свободном опирании изгибаемых стержней (далее – балок) на упругие четверть-пространство и октант пространства. В задачи исследования входят: определение напряженного состояния контактных площадок, получение картины распределения по ним контактных напряжений и изучение особенностей, возникающих при решении данных контактных задач. Основной метод решения – метод Б.Н. Жемочкина, основанный на дискретизации контактных областей путем замены непрерывного контакта точечным. Такой подход позволяет свести контактную задачу к расчету статически неопределимой системы хорошо разработанными методами строительной механики. Математическая модель решаемых контактных задач строится в предположении линейно-упругой (геометрическая и физическая линейность) работы как изгибаемого элемента, так и упругого основания. Поскольку в процессе деформирования концевые участки балки могут оторваться от опорных площадок, решаемые контактные задачи относятся к группе контактных задач с заранее неизвестной областью контакта. Расчетные схемы таких задач являются конструктивно нелинейными, и их расчет ведется итерационными методами. По результатам решения рассматриваемых контактных задач обнаружено, что при геометрически симметричном опирании балки слева и справа на упругие четверть-пространства (октанты пространства) с равными опорными площадками, но различными механическими характеристиками, а также симметричном загружении значения опорных реакций, рассматривая их как равнодействующие контактных напряжений на левой и правой контактной площадке, и координаты точек их приложения не равны между собой. К подобному результату приводит и решение контактной задачи в случае опирания балки с одной стороны на упругое четверть-пространство, а с другой – на край октанта пространства. К тому же по всей длине балки появляется постоянный крутящий момент, свидетельствующий о том, что балка находится в условиях поперечного изгиба с кручением.

Кумашов Р.В. «Применение способа Жемочкина в нелинейном расчете железобетонных плит покрытия автомобильных дорог на упругом основании» Наука и техника, 22, № 2, с. 158-167 (2023)

Рассмотрена прямоугольная железобетонная плита с учетом ее физической нелинейности на линейно-упругом однородном основании под действием вертикальной внешней нагрузки. Анизотропия и неоднородность плиты обусловлены свойствами железобетона, а также образованием трещин от действия произвольной нагрузки в процессе эксплуатации. Нелинейную задачу решали способом Жемочкина с использованием итерационного алгоритма метода упругих решений Ильюшина. Для определения коэффициентов разрешающих уравнений способа Жемочкина применяли метод Ритца (определение прогибов плиты с защемленной нормалью) и решение Буссинеска (определение перемещений точек поверхности упругого полупространства). На первой итерации плиту рассчитывали, как линейно-упругую, ортотропную и однородную, на последующих – как линейно-упругую, анизотропную и неоднородную на каждом участке Жемочкина. Прогибы срединной поверхности плиты от единичной силы определяли в виде ряда по первым пяти частным решениям Клебша. Выполнены экспериментальные и численные исследования. Последние – с помощью компьютерной программы MATHEMATICA. Полученные результаты показали, что предлагаемая методика расчета позволяет точно описать распределение осадок и реактивных напряжений под плитой. Верификацию методики статического нелинейного расчета прямоугольной железобетонной плиты с учетом ее физической нелинейности осуществляли путем сравнения результатов расчетов максимальных осадок и средних давлений под плитой, вычисленных с использованием предлагаемой методики, и результатов, полученных с помощью метода послойного суммирования и современных программных комплексов «Лира» и PLAXIS 3D.

Ризов В.И. «Исследование продольного разрушения балок с использованием нелинейной вязкоупругой модели, учитывающей зависимость свойств материала от деформации» Прикладная механика и техническая физика, 64, № 4, с. 188-194 (2023)

Исследуется продольное разрушение неоднородной консольной балочной конструкции на основе нелинейной вязкоупругой модели, учитывающей зависимость свойств материала от деформации. Вязкоупругий элемент представляет собой параллельно соединенные нелинейную пружину и нелинейный демпфер. Модуль упругости нелинейной пружины и коэффициент вязкости нелинейного демпфера зависят от деформации. Для подтверждения правильности вычисления скорости выделения энергии деформации используется закон сохранения энергии. DOI: 10.15372/PMTF202215233

Гатауллин Р.Н., Галимзянова А.Р., Марфин Е.А. «Влияние акустического воздействия на проницаемость пористых сред (обзор)» Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов, 333, № 10, с. 186-202 (2022)

Актуальность работы обусловлена необходимостью решения проблем, возникающих при разработке нефтяных месторождений: снижение темпов добычи; ухудшение фильтрационных свойств пласта; увеличение обводненности добываемой нефти. Воздействие на пласт упругими колебаниями в широком частотном диапазоне рассматривается как перспективная технология стимулирования и увеличения добычи нефти. Однако широкомасштабное внедрение таких методов сдерживается недостаточным пониманием физики протекающих при этом процессов. Цель: выявление механизмов улучшения проницаемости пористых сред и продуктивных пластов при акустическом воздействии на них на основе теоретических и экспериментальных исследований, промысловых испытаний; обозначение приоритетов будущих научных и практических разработок в области применения акустических технологий для интенсификации добычи нефти. Методы. Анализ результатов лабораторных исследований и обобщение опыта применения в промысловой практике методов акустического и ультразвукового воздействия на продуктивные пласты с целью интенсификации добычи нефти. Объекты: продуктивные пласты нефтяных месторождений; загрязненная призабойная зона скважин; образцы пористых сред терригенных и карбонатных коллекторов. Результаты. Представлен обзор результатов теоретических, лабораторных и промысловых исследований методов повышения эффективности добычи нефти на счет волнового воздействия на среду упругими колебаниями. Проанализированы явления, возникаюшие при таком воздействии в продуктивных пластах. Отмечается, что большинство исследований в этой области относится к ультразвуковому воздействию и в основном в лабораторных условиях. Рассмотрены явления, приводящие к увеличению проницаемости пористых сред при таком воздействии. В частности, распространение упругих колебаний способствует предотвращению выпадения органических и неорганических осадков, восстановлению и увеличению проницаемости насыщенных пористых сред, удалению пробок и различных отложений в карбонатных и терригенных коллекторах. Сформулированы направления перспективных исследований, даны рекомендации по совершенствованию добычи нефти за счет акустического воздействия. Проведенный анализ и обобщение результатов исследований подтверждают, что воздействие упругими колебаниями в широком диапазоне частот активизирует различные химические и физические процессы, влияет на фильтрационно-емкостные свойства продуктивных пластов, способствует интенсификации добычи нефти.