Interfax.com Интерфакс-Россия Финмаркет СКАН СПАРК СПАРК-Маркетинг Эфир Конференции

Геологи выяснили, как можно спрогнозировать разрушение горных пород - журнал

Москва. 9 августа. ИНТЕРФАКС - Ученые из МГУ, Физико-технического института имени А. Ф. Иоффе РАН (Санкт-Петербург) и Института механики сплошных сред Уральского отделения РАН (Пермь) изучили стадии деформации горных пород и нашли критерий, с помощью которого можно заранее определить, когда будет достигнута критическая стадия деформации и порода разрушится.

Результаты исследования были опубликованы в журнале Interpretation.

“Критерий, который мы нашли, может оказаться полезным в разных приложениях: оценка состояния конструкций, работающих под нагрузкой; оценка состояния горного массива на действующем горном предприятии; прогнозирование землетрясений. Критерий позволяет выявить пространственную область объекта, в которой может возникнуть локализация образования дефектов, приводящая к разрушению объекта”, - сделали вывод ученые.

Как отмечается в публикации, сначала дефекты генерируются случайным образом. Их размер определяется типичным структурным элементом материала, таким, как, например, зерно в граните. После этого генерируются дефекты, размеры которых не продиктованы структурой материала. Взаимодействие между этими дефектами порождает критические дефекты, которые способны к саморазвитию.

"Оказалось, что стадии разрушения можно различать по типу распределения энергии сигналов акустической эмиссии (метода контроля целостности материала, основанный на регистрации упругих волн, возникающих в процессе перестройки структуры твердых тел при механическом воздействии). Изменение структуры (например, возникновение трещины) порождает упругую волну, которую регистрирует датчик", - говорится в публикации.

Распределение энергии сигналов акустической эмиссии аппроксимируется функциями различных типов: на первой стадии экспоненциальной функцией, а на второй - степенной, которая указывает на скорое разрушение породы или материала. Главный вывод состоит в том, что изменение типа распределения энергии сигналов акустической эмиссии может быть использовано в качестве критерия перехода процесса разрушения к критической стадии.

В работе исследовался процесс разрушения горных пород с помощью акустической эмиссии и рентгеновской компьютерной томографии.