Xác định trạng thái ứng suất nguyên sinh trong khối đá đàn hồi nhớt

Bài viết giới thiệu khái quát về các điều kiện biên khi giải bài toán ứng suất nguyên sinh. Trên cơ sở mô phỏng tính chất của khối đá bằng một mô hình biến dạng, bài viết đưa ra lời giải cho việc xác định các thành phần của trạng thái ứng suất nguyên sinh, qua đó thấy được mối quan hệ giữa giá trị của các thành phần ứng suất với các yếu tố của mô hình cũng như sự thay đổi của áp lực ngang so với trường hợp khối đá đàn hồi.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Xác định trạng thái ứng suất nguyên sinh trong khối đá đàn hồi nhớt KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUI SỐ 56/2021 XÁC ĐỊNH TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT NGUYÊN SINH TRONG KHỐI ĐÁ ĐÀN HỒI NHỚT Vũ Ngọc Thuần Khoa Mỏ - Công trình, Trường Đại học Công nghiệp Quảng Ninh Email: thuanviet24@gmail.com Mobile: 0984921281 Tóm tắt Từ khóa: Bài viết giới thiệu khái quát về các điều kiện biên khi giải bài toán ứng suất Áp lực; Biến dạng; Lời giải; nguyên sinh. Trên cơ sở mô phỏng tính chất của khối đá bằng một mô hình biến Mô hình dạng, bài viết đưa ra lời giải cho việc xác định các thành phần của trạng thái ứng suất nguyên sinh, qua đó thấy được mối quan hệ giữa giá trị của các thành phần ứng suất với các yếu tố của mô hình cũng như sự thay đổi của áp lực ngang so với trường hợp khối đá đàn hồi. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Trong đó:  - Trọng lượng thể tích; z – Khoảng Trạng thái ứng suất nguyên sinh là trạng thái cách từ mặt đất đến điểm khảo sát; ứng suất tồn tại trong khối đá trước khi khối đá chịu Do biến dạng theo phương nằm ngang bị cản tác động kỹ thuật của con người. Các thành phần trở nên các thành phần ứng suất theo phương nằm ứng suất của trạng thái ứng suất nguyên sinh được ngang bằng nhau, nghĩa là: sử dụng cho các điều kiện biên trong cơ học đá và x y (2) khối đá. Khi khảo sát trạng thái ứng suất nguyên Hệ số tỷ lệ giữa thành phần ứng suất theo sinh, thường coi khối đá là môi trường đàn hồi hoặc phương nằm ngang và ứng suất theo phương thẳng không đàn hồi, đồng nhất hoặc không đồng nhất. đứng gọi là hệ số áp lực ngang hay hệ số áp lực Bài viết này đề cập tới việc giải bài toán trạng thái hông: ứng suất nguyên sinh trong môi trường không đàn x = x/z (3) hồi, đồng nhất, khối đá được mô tả bằng một mô hình cơ học nhất định. y = y/z (4) Trong trường hợp khối đá đàn hồi, [1] đã 2. PHÂN TÍCH TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT chứng minh được rằng hệ số áp lực ngang  phụ NGUYÊN SINH thuộc vào hệ số biến dạng ngang , không phụ 2.1. Khái quát về điều kiện của bài toán thuộc vào mô đun đàn hồi E của khối đá theo công Việc phân tích trạng thái ứng suất nguyên sinh thức: bằng lý thuyết dựa trên sơ đồ coi khối đá là bán  không gian vô hạn, hệ trục tọa độ đặt tại mặt đất và x y  z (5) coi mặt đất là bằng phẳng [1]. 1   (6) 1 0 2.2. Khối đá có biểu hiện biến dạng đàn hồi nhớt y Có thể thấy rằng, trong thực tế, khối đá không  phải chỉ có tính đàn hồi mà trong một chừng mực z nào đó còn có thể có cả tính nhớt, tính dẻo. Vì vậy  x khảo sát trạng thái ứng suất nguyên sinh trong các y khối đá khác nhau là cần thiết để có được cái nhìn x khái quát về trạng thái ứng suất trong khối đá. Bằng  cách tổ hợp các mô hình biến dạng có bản, chúng ta z có thể mô tả khối đá bằng nhiều mô hình khác nhau, trong đó mô hình Maxwell được dùng để mô tả biến Hình 1. Sơ đồ mô hình bán không gian vô hạn dạng của khối đá đàn hồi – nhớt với pha rắn là các  đá là đồng nhất, thành phần phần tử khoáng vật đóng vai trò phần tử Hooke, các Với giả thiết khối lỗ rỗng chứa nước đóng vai trò phần tử Newton. ứng suất theo phương thẳng đứng z tại điểm z bất Từ các phương trình của mô hình biến dạng cơ kỳ là do trọng lượng của các phần tử phía trên đè bản, phương trình nguyên lý ghép nối tiếp có thể xuống và được xác định theo biểu thức: xây dựng được phương trình trạng thái đặc trưng  ...