
- •Вопрос 1. Основы схематизации... Схематизация механических процессов.
- •Вопрос 2. Моделирование иг процессов. Общая классификация моделей.
- •Вопрос 3. Построение математической модели геомеханических процессов.
- •Вопрос 4. Уравнения состояния для слоистых массивов горных пород.
- •5. Типы расчетных моделей при изучении геомеханических процессов
- •6. Назначение граничных условий при изучении геомеханических процессов
- •7. Математические способы решения задачи о ндс массива пород
- •8. Применение численных методов для изучения ндс массива пород (также смотрите вопросы 10, 11)
- •9. Применение конечно-разностных методов для изучения ндс массивов пород.
- •11. Метод граничных элементов
- •12.Теория подобия как основа моделирования. Подобие геомеханических процессов.
- •13. Понятие об анализе размерностей.
- •14.Критерии подобия при моделировании механических процессов.
- •15. Методы экспериментального моделирования, применяемые при решении геомеханических процессов. Их классификация
- •16. Метод эквивалентных материалов
- •17. Метод центробежного моделирования
- •18. Метод термопластических материалов
- •19. Поляризационно-оптические методы изучения напряженного состояния пород. Метод фотоупругости
- •20. Применение метода замораживания напряжений при изучении напряженного состояния пород.
- •21. Применение метода эгда при изучении распределения напряжений в породах
- •22. Принципы расчетов устойчивости оползней. Исходные положения метода фрагментов
- •23. Коэффициент устойчивости склонов. Основные способы его определения
- •24. Дефицит устойчивости. Способы его определения
- •26. Метод в.В.Соколовского.
- •27. Метод построения равнопрочного откоса н.Н.Маслова (метод Fp).
- •28. Расчет устойчивости откосов способом горизонтальных сил. (между восклицательными знаками можете не писать, но знать желательно)
- •33. Способы учета фильтрационных и взвешивающих сил при расчете устойчивости склонов.
- •34. Учет фильтрационных и взвешивающих сил при расчетах устойчивости склонов путем замены объёмных сил поверхностными.
- •35. Учет сейсмических сил при расчете устойчивости склонов и откосов.
- •36. Расчеты устойчивости склонов и откосов в скальных породах.
- •37. Энергетические методы расчетов переработки берегов водохранилищ. Метод е.Г. Качугина.
- •38. Сравнительно-геологические методы расчетов переработки берегов водохранилищ. Графо-аналитический метод г.С. Золотарева.
- •39. Метод природных аналогов для расчета переработки берегов водохранилищ.
- •40. Оценка устойчивости песчаного грунта над карстовой полостью.
- •41. Деформация водонасыщенных песчаных откосов
- •43. Деформация поверхности при откачке пв
- •44. Распределение напряжений вокруг подземной полости и сп-бы оценки деф-ции и разрушения пород
- •45. Сдвижение массивов горных пород
Вопрос 1. Основы схематизации... Схематизация механических процессов.
Применение методов мат. и физ. моделирования (далее М-я) требует схематизации природных условий. Схематизация – метод, средство перевода объекта в модель; осуществляется в 4 этапа: 1) Описание природных условий; 2) Составление специализированных карт и разрезов для решения конкретной задачи; 3) Выбор и обоснование расчетной схемы, модели; 4) Решение задачи в рамках принятой теоретической модели. (Пример: для плотины строят общий ИГРазрез створа, в зависимости от задачи – деформируемость основания или водопроницаемость – составляют разные модели, т.е. специализированные разрезы будут отличатся не только информацией, но и положением границ слоев с разными свойствами).
Модель никогда в полной мере не описывает объект, поэтому модель необходимо проверить справедливость принятых упрощений и правильности выбранного метода м-я. Критерий проверки – удовлетворяющие результаты, в противном случае схему уточняют или подбирают другой метод исследования. !!!Точность результата не может быть выше точности исходных данных. Объекты очень сложные, поэтому необходимы упрощения, обычно используют следующие:
1) Оценка характера изменения процесса во времени. Все процессы нестационарные и должны решаться в динамической постановке. Однако это усложняет решение и не всегда обязательно. Стараются привести к стационарной. Медленные процессы можно рассматривать как серию стационарных, при этом считается, что свойства системы, граничные условия, силы и т.д. с течением времени постоянны (устойчивочть склона). Другой вариант, если не важно развитие процесса, а только конечный результат (осадка сооружения).
2) Установление пространственной структуры процесса. Все процессы – трехмерны, но это сложно, поэтому их сводят к двумерным (тоннель) и одномерным задачам (осадка сооружения). Это возможно, если (для двумерного) в одном направлении не меняется геолстроение, форма и геолграницы, свойства, внешние воздействия; тогда каждое сечение вдоль направления будут одинаковы.
3) Выбор способа задания расчетных параметров. Геологическая среда неоднородна при этом свойства меняются по-разному. Используют случайный подход (свойства распределены случайным образом) или детерминированный (либо изменяется непрерывно по закону а=f(h), либо рассматривается кусочно-однородная среда, где свойства меняются при переходе через границу). Условие однородности: размер испытуемого образца в 20-100 раз больше элементов неоднородностей.
4) обоснование выбора исходных уравнений (выбор критериев подбора для физ. м-я.) ???Было в лекциях, не понятно о чем это.
Вопрос 2. Моделирование иг процессов. Общая классификация моделей.
Одна из задач Инженерки – оценка и прогноз современных ИГП, очень сложная, т.к. нужна не только качественная, но и количественная оценка. Один из методов – моделирование (далее Мод-е).
Модель – схема, изображение, описание какого-либо явления или процесса в природе или обществе или Модель – инженерные представления, которые могут быть преобразованы в физ.тело, идеализация, упрощение реальности с удалением второстепенных свойств и концентрированием на первостепенных.
Мод-е – исследование реально существующих предметов и явлений живой и неживой природы на их моделях. Мод-е – эксперимент, включающий промежуточное звено – модель, которая является средством и объектом экспериментального исследования. М-е – метод познания, прогнозирования, управления!!!
Классифицировать можно по сферам приложения (в физике, технике..), по характеру объектов (геол. процессов, мех. процессов...). Лучше по средствам мод-я: 1) Идеальное или теоретическое (мысленное, знаковое) – умственный эксперимент, 2) Кибернетическое, 3) Материальное или экспериментальное (предметно-математическое, физическое) – с использованием модели.
Мысленное (интуитивное) – на уровне модельных представлений, построение образов, на начальной стадии.
Знаковое – выражение действительности с помощью знаков (слова, предложения, карты, разрезы). Разновидность – логико-математическое – формулы, уравнения.
Кибернетическое – по сути является логико-математическим, но требует материальный носитель в виде ЭВМ, поэтому можно рассматривать и как предметное.
Предметно-математическое (аналоговое, как разновидность) – явление одной физической природы моделируется явлением другой природы, при условии, что они описываются мат. выражением одинаковой формы (метод ЭГДА).
Физическое – модель и объект имеют одну и ту же физическую природу, в основе теория подобия и анализ размерностей (метод эквивалентных материалов и т.д..)
Другой подход мод-е структуры объекта (строение, свойства, состояние) и мод-е поведения (хар-ка развития процессов).
При мод-е решают задачи прямые (какой результат будет при данных условиях и воздействиях?), обратные (при каком воздействии при данных условиях будет определенный результат?) и инверсные (какие были начальные условия, что при данном воздействии данный результат?).
Разные ИГП моделируют разными методами чаще физическое и математическое.