Пятница, 02.10.2020, 02:25
Приветствую Вас Гость | RSS
Поиск
Вход на сайт
Мини-чат
Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0

Институт механики и машиноведения имени академика У.А.Джолдасбекова  КН МОН РК

Каталог файлов


Программа-минимум кандидатского экзамена по специальности 01.02.07
[ Скачать с сервера (44.5 Kb) ]11.01.2010, 16:57

ПРОГРАММА - МИНИМУМ

кандидатского экзамена по  специальности

01.02.07 - механика сыпучих тел, грунтов и горных пород

 

Введение

         Понятие механики сыпучих тел, грунтов и горных пород как теоретической и прикладной дисциплины. Общие концепции и теоретические основы, используемые законы и уравнения (сохранения, движения, равновесия). Дополнительные уравнения, конкретизирующие свойства и особенности деформирования реальных грунтов и горных пород - упругость, пластичность, ползучесть, дилатансию и характер разрушения. Общая схема построения математических моделей механики грунтов и горных пород; замкнутая система уравнений, начальные и граничные условия. Роль эксперимента при построении математических моделей, их проверке и уточнении. Основные задачи строительства, горного дела, нефтедобычи и тектоники (раздел геологии), определяющие практическую направленность механики сыпучих тел, грунтов и горных пород.

 

Свойства грунтов и горных пород,

их деформируемость и прочность

 

         Механические свойства грунтов как многофазных дисперсных систем. Упругость, пластичность, необратимая объемная деформация, дилатансия, ползучесть. Эффекты обусловленные наличием жидкой фазы (просадки, набухание).

            Стадии развития деформаций грунтов при медленных нагружениях, допредельное деформирование и предельное состояние. Необратимые сдвиговые и объемные деформации. Пластическое течение в предельном состоянии. Проявление упругой разгрузки.

         Предельное состояние грунта. Модель статики сыпучей среды. Полные модели предельного состояния. Трение при больших величинах нормального давления.

            Свойства породного массива и слагающих его горных пород. Определение механических характеристик горных пород в лабораторных и натурных условиях. Схемы и методы лабораторных и полевых экспериментальных исследований деформационных и прочностных свойств горных пород. Масштабные эффекты, влияние температуры и давления на свойства пород.

            Упруго-пластическое деформирование, предел прочности и запредельное деформирование грунтов и горных пород. Хрупкое разрушение; механические свойства и эффекты дилатансии в неразрушенной и разрушенной горной породе.

 

Модельное исследование в механике грунтов и горных пород

 

         Теория линейно-деформируемой среды и другие деформационные теории пластичности в приложении к механике грунтов. Эффекты влияния истории нагружения на развитие деформаций в грунтах. Теории пластичности в приращениях (упрочнение и течение). Понятие о поверхности нагружения, ассоциированном законе течения и развитии анизотропии грунта при его пластическом деформировании. Опыты, необходимые для экспериментального изучения роли истории нагружения и конкретизации модели, учитывающей ее влияние.

            Математические модели породного массива и процессов деформирования горных пород. Описание упругих, вязкоупругих и пластических деформаций при статических (квазистатических) нагрузках. Учет анизотропии и характеристик запредельного деформирования горных пород. Модели тектонически трещиноватого и блочного массива.

         Методы физического моделирования напряженно-деформированного состояния породного массива (фотоупругость, эквивалентные материалы и т.д.). Средства и методы оценки напряженно-деформированногосостояния породного массива; механические и геофизические методы диагностики и контроля его механического состояния.

 

Влияние свойств горных пород

на движение в них жидкости и газа

 

         Движение жидкости в трещиноватых и пористых средах. Фильтрация двухфазной жидкости. Механизм вытеснения нефти из слоистых сред. Влияние силы тяжести на подземное движение нефти и газа. Основные представления о механическом взаимодействии горных пород и насыщающих их жидкостей. Деформация горных пород в результате механического взаимодействия горных пород и насыщающих их жидкостей.

 

Динамические процессы и разрушение породного массива

 

         Волновые процессы в породном массиве, возникающие при импульсных воздействиях. Распространение волн напряжений в грунтах и горных породах и их взаимодействие с подземными и наземными сооружениями. Откольные явления.

            Качественная картина разрушения породного массива при ударном и взрывном нагружении. Хрупкое разрушение и множественное трещинообразование при импульсном нагружении. Динамика трещин и дробление горных пород взрывом.

            Динамические модели деформирования и разрушения горных пород при взрыве и ударе. Динамические критерии разрушения. Зонные модели разрушения горных пород взрывом. Учет структурных особенностей массива при оценке разрушающего действия взрыва в горных породах. Влияние силы тяжести (масштабные эффекты) на процесс перемещения горной массы с помощью энергии взрыва.

 

Основные задачи механики сыпучих тел, грунтов и горных пород

 

         Задача расчета грунтовых оснований; состояние вопроса. Схема расчета осадки сооружений на грунтовых и песчаных основаниях, основанные на исследовании напряженно-деформированных состояний. Расчет устойчивости отвалов и проблема оползней, деформационные критерии устойчивости. Расчет давлений сыпучих материалов на конструкции и сооружения (шахтные стволы, горные крепи, подбункерные конструкции). Напряженно-деформированное состояние сыпучих материалов в сходящихся каналах и бункерах при выпуске. Задачи механики сыпучих тел применительно к подземной разработке коренных рудных месторождений.

            Оценка исходного напряженно-деформированного состояния породного массива и определение свойств структурно слагающих его горных пород. Разработка методов получения информации о массиве горных пород и изменениях, происходящих в нем. Расчет статических полей напряжений и деформаций в сплошных и нарушенных массивах. Определение напряженно-деформированного состояния массива путем математического моделирования. Задачи предельного равновесия. Оценка и прогноз устойчивости горных склонов и бортов карьеров.

            Задачи фильтрации нефти и газа в пластах и математического моделирования тектонических процессов формирования нефтеносных структур.

Задачи расчета подземных сооружений на прочность и устойчивость под воздействием силы тяжести и тектонических сил; простейшие расчеты напряженно-деформированного состояния в окрестности подземной выработки с учетом необратимых деформаций и разрушения. Прочность и устойчивость подземных полостей, образованных взрывом или выщелачиванием. Задачи о действии взрыва и удара на грунты и горные породы. Волновые процессы, взаимодействие волн напряжений с наземными и подземными сооружениями.

 

Численные методы и применение ЭВМ

 

         Аналитические и численные методы решения задач. Методы конечных разностей, конечных элементов, граничных элементов, граничных интегральных уравнений. Численная реализация метода характеристик в задачах динамики грунтов и задачах предельного равновесия сыпучих сред. Использование решений модельных задач механики грунтов и горных пород. Инженерные методы решения.

            Роль вычислительного эксперимента в механике сыпучих тел, грунтов и горных пород. Программное обеспечение расчетов статических и динамических процессов деформирования горных пород. Понятие о пакетах программ общего назначения и специализированных комплексах программ.

            Автоматизация обработки результатов лабораторных и натурных экспериментов с помощью ЭВМ. Автоматизированные измерительно-вычислительные комплексы для оперативной диагностики состояния горного массива. Автоматизированне информационные системы, ориентированные на накопление, обработку и использование информации по механическим свойствам горных пород и исходному напряженно-деформированному состоянию массива на конкретных горных объектах.

 

Л И Т Е Р А Т У Р А

 

1. Борисов А.А. Механика горных пород и массивов. - М., Недра, 1980.

2. Булычев Н.С. Механика подземных сооружений. М., Недра, 1982.

3. Вялов С.С. Реологические основы механики грунтов. М., Высшая школа, 1976.

4. Гениев Г.А., Эстрин М.И. Динамика пластической и сыпучей сред. М., Стройиздат, 1972, 216с.

5. Дементьев А.Д., Назаров Л.А., Назарова Л.А. Напряженно-деформированное состояние природных объектов. Новосибирск, НГАУ, 2000.

6. Добрецов Н.Л., Кирдяшкин А.Г. Глубинная геодинамика. Новосибирск, НИЦОИГГМ СО РАН, 1994.

7. Ержанов Ж.С. Теория ползучести горных пород и ее приложения. - Алма-Ата, Наука, 1964.

8. Ершов Л.В., Либерман Л.К., Нейман И.Б. Механика горных пород. М., Недра, 1987.

9. Зарецкий Ю.К. Лекции по современной механике грунтов. Ростов-на –Дону, РГУ, 1989, 608с.

10. Зорин А.Н., Халимедик Ю.М., Колесников В.Г. Механика разрушения горного массива и использование его энергии при добыче полезных ископаемых. М., Недра, 2001, 414с.

11.Курленя М.В., Попов С.Н. Теоретические основы определения напряжений в горных породах. – Новосибирск, Наука, 1983.

12. Ляхов Г.М. Основы динамики взрывных волн в грунтах и горных породах. - М., Недра, 1974.

13. Маслов Н.Н. Основы инженерной геологии и механики грунтов. М., Стройиздат, 1982.

14. Месчян С.Р. Реологические процессы в глинистых грунтах. Ереван, Айостан,б 1992, 391с.

15. Методология расчета горного давления. - М., Наука,1981 (Кузнецов С.В., Одинцов В.Н., Слоним М.Э., Трофимова В.А.).

16. Механика грунтов, оснований и фундаментов /Ухов С.Б., Тер-Мартиросьян З.Г. и др./ М., Высшая школа, 2002, 566с.

17. Механика скальных пород и современное строительство (под ред. Шемякина Е.И.). М., Недра, 1992.

18.Никифоровский В.С., Шемякин Е.И. Динамическое разрушение твердых тел. Новосибирск, Наука, 1979.

19. Родионов В.Н., Сизов И.А., Цветков В.М. Основы геомеханики. - М., Недра, 1986.

20. Соколовский В.В. Статика сыпучей среды. М., Физматиз, 1954.

21. Ставрогин А.Н., Протосеня А.Г. Пластичность горных пород. - М., Недра, 1979.

22. Цытович Н.А. Механика грунтов (краткий курс). - М., Высшая школа, 1973.

 

 
Категория: Диссертационные советы | Добавил: Immash
Просмотров: 1285 | Загрузок: 515 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Имя *:
Email *:
Код *: