Методика комплексного аналізу деформацій та напружень скінченно-елементних моделей насувоутворення

Abstract

Запропонована методика комплексного аналізу результатів скінчено-елементного 2D-моделювання насувоутворення. Вона включає візуалізацію компонент тензора пружних і пластичних деформацій та напружень, а також інваріантів: гідростатичного тиску, максимального дотичного напруження і параметра виду напруженого стану. Для відображення структури складного напруженого стану побудовані траєкторії головних напружень і лінії ковзання. Для визначення можливих зон тріщиноутворення використано критерій Байерлі. Визначивши кінематичний тип розлому (у нашому випадку насув) і орієнтацію поверхні магістрального розлому в зоні руйнування, можна передбачити еволюцію моделі. Виконано аналіз результатів моделювання стиску осадової товщі на жорсткому фундаменті з урахуванням сил тертя.

Предложена методика комплексного анализа результатов конечно-элементного 2D-моделирования надвигообразования. Она включает визуализацию компонент тензора упругих и пластических деформаций или напряжений, а также инвариантов: гидростатического давления, максимального касательного напряжения и параметра вида напряженного состояния. Для отображения структуры сложного напряженного состояния построены траектории главных напряжений и линии скольжения. Для определения возможных зон трещинообразования использован критерий Байерли. Определив кинематический тип разлома (в нашем случае надвиг) и ориентацию поверхности магистрального разлома в зоне разрушения, можно предсказать эволюцию модели. Выполнен анализ результатов моделирования сжатия осадочной толщи на жестком фундаменте с учетом сил трения.

The technique of the complex analysis of results of the finite-element 2D-modelling of thrusting is proposed. It includes visualization of elastic and plastic strains or stress tensor components and its invariants also: hydrostatic pressure, maximal tangential stress and stress ratio. The trajectories of principle stresses and lines of sliding are constructed for mapping of the compound stress state structure. We use Byerlee’s criterion for determination of the possible fracturing zones. If kinematic type and surface orientation of the main fault in this fracturing zone is determined (reverse fault, in our case) then it is possible to predict the evolution of the model. The modelling results of sedimentary rocks compression on the rigid basement are analyzed taking into account friction forces.