Тепловые неоднородности и накопление термоупругих напряжений в геологической среде

Abstract

Рассмотрено несколько теоретических моделей упругой геологической среды с неоднородными теплофизическими характеристиками. На основе метода конечных элементов получено детальное распределение термоупругих напряжений и перемещений для неоднородной геологической среды. Исследовано влияние геометрического фактора и неоднородных граничных условий на распределение термоупругих напряжений и перемещений. Согласно вычислительным экспериментам, максимальные термоупругие напряжения достигают 500 бар, максимальные вертикальные перемещения не превышают 90, горизонтальные - 50 м. Положение нейтральной плоскости определяется точно.

Розглянуто декілька теоретичних моделей пружного геологічного середовища з неоднорідними теплофізичними характеристиками. На основі методу скінченних елементів отримано детальний розподіл термопружних напружень і переміщень для неоднорідного геологічного середовища. Досліджено вплив геометричного фактора і неоднорідних граничних умов на розподіл термопружних напружень і переміщень. Згідно з обчислювальними експериментами, максимальні термопружні напруження досягають 500 бар, максимальні вертикальні переміщення не перевищують 90, горизонтальні - 50 м. Положення нейтральної площини визначається точно.

Some theoretical thermoelastic models for the elastic geological environment with inhomogeneous thermophysical characteristics are considered. On the basis of the finite element method the detailed distribution of thermoelastic stresses and displacements for heterogeneous geological environment is received. The influence of the geometric factor and inhomogeneous boundary conditions on the distribution of thermoelastic stresses and displacements is investigated. Computing experiments have shown, that the size of the maximum thermal stresses reaches 500 bar. The maximum values of vertical dislocation are reached 90 m, and horizontal - 50 m. Neutral plane position is precisely defined.