Сборник научных трудов ДонГТУ

Статья

Наименование Использование численных методов для моделирования действия взрыва
Авторы Шульгин П. Н., к.т.н., доц.
Раздел Науки о земле
Год 2017 Выпуск 51 Страницы 16 - 21
УДК 622.235.5
Аннотация Рассмотрены методы моделирования взрывных процессов, обосновано применение метода электрогидродинамических аналогий для моделирования взрыва, приведен программный комплекс, позволяющий упростить решение задач моделирования методом конечных элементов.
Реферат Цель. Анализ существующих методов моделирования механического действия взрыва. Выбор модели и метода моделирования, позволяющих упростить исследование при соблюдении условий подобия между реальными процессами и процессами, протекающими в лабораторной модели.
Методика. Обоснование аналогии между стационарным движением электрического тока в проводящей среде и процессами, протекающими при разрушении пород взрывом. Разработка моделей из электропроводной бумаги и с использованием численных методов.
Результаты. Обосновано применение метода электрогидродинамических аналогий при моделировании взрыва. Проведено исследование различных моделей, изготовленных из электропроводной бумаги и с использованием комплекса программ для инженерного моделирования электромагнитных, тепловых и механических задач методом конечных элементов ELCUT® 6.3, с сравнением полученных результатов.
Научная новизна. Проведенные испытания показали, что результаты, получаемые с применением численных методов и с помощью традиционного моделирования на электропроводной бумаге, дают близкие результаты распределения энергии при взрыве, учитывая любые геометрические размеры модели, различное количество одновременно взрываемых зарядов и другие параметры.
Практическая значимость. Применение программных комплексов для моделирования поля методом конечных элементов (типа ELCUT® 6.3) позволяет получить достоверные результаты с меньшими затратами по сравнению с методами непосредственного физического моделирования. Проведенные исследования позволили получить закономерности распределения энергии при моделировании взрыва конического вруба, а также различных вариантов призматического вруба.
Ключевые слова взрыв, моделирование, аналогии, численные методы, геометрические модели, эквипотенциальные линии.
Полный текст