Применение CAE Fidesys в решении геомеханических задач

DOI: http://dx.doi.org/10.30686/1609-9192-2018-5-141-90-92

М.А. Соннов, заместитель генерального директора ООО «Фидесис» (резидент Фонда «Сколково»)

Д.А. Котиков, канд. техн. наук, ст. науч. сотр., Горный университет (Санкт-Петербург)

А.Д. Куранов, канд. техн. наук, зав. лабораторией, Горный университет (Санкт-Петербург)

Введение

Разработка полезных ископаемых в настоящее время требует сокращения сроков подготовки проектной и расчетной документации для горных предприятий. Ускорение процессов научно-исследовательских работ приводит к потребности в автоматизации расчетов и проектных решений. Также сложными вопросами являются проектирование и расчет точных технологических параметров для месторождений, условия которых выходят за рамки нормативной документации. Часто такие работы ведутся в условиях недостатка натурных данных или при невозможности проведения натурных опытов. К ограничивающим параметрам можно отнести такие, как: малые размеры месторождения, сложные климатические условия, географическая удаленность месторождения, и многие другие. Современные программные комплексы, основанные на методах конечно-элементного моделирования, позволяют решать подобные и другие задачи.

Для проведения расчетов использовалось Российское программное обеспечение CAE Fidesys. В CAE Fidesys, помимо конечно-элементного решения, реализован подход, основанный на методе спектральных элементов, который позволяет значительно повысить точность и скорость расчетов. Дополнительный модуль Fidesys Dynamics дополняет функционал CAE Fidesys возможностью расчетов нестационарных задач с быстропротекающими процессами, требующих особой точности, методом спектральных элементов (МСЭ). Продукт позволяет решать задачи моделирования неразрушающего контроля, распространения упругих колебаний в твердых телах, высокоточного описания волновых процессов [5]. Эта часть материала предоставляется за плату.

Ключевые слова: геомеханика, напряжения, численное моделирование, CAE Fidesys, выработки, породный массив, крепь

Информационные источники

1. Трофимов А.В., Румянцев А.Е., Андреев А.А. Применение методов прочностного анализа для обоснования технических средств обеспечения устойчивости горных выработок при отработке рудных месторождений подземным способом. В сб.: Безопасность труда и эффективность производства горнодобывающих предприятий с подземным способом разработки 2016. С. 85–93.

2. Шибаев И.А., Сас И.Е., Морозов Н.А. Использование системы прочностного анализа «FIDESYS» для решения задач геомеханики: сравнение с программным пакетом «PLAXIS» на основе решения теоретических задач. // Горный информационно;аналитический бюллетень (научно;технический журнал). 2018. S1. С. 158–165.

3. Pisetsky V.B., Abaturova I., Patrushev J., Chevdar S., Vershinin A., Levin V. Optimization of engineering and geodetic support development projects on the basis of solid materials geomechanical studies». В сб.: 12th Conference and Exhibition Engineering Geophysics 2016 2016. С. 444;451.

4. Левин В.А., Зингерман К.М., Вершинин А.В. Геомеханическое моделирование роста трещин при конечных деформациях зоны предразрушения // Технологии сейсморазведки. 2014. 4. С. 34–39.

5. Соннов М.А., Трофимов А.В., Румянцев А.Е. Применение методов прочностного анализа для прогнозирования геомеханической ситуации в капитальных горных выработках на больших глубинах // Горная промышленность. 2017. 4 (134). С. 92–94.

6. Myasnikov, A.V., Vershinin A.V., Sboychakov A.M. A generalization of geomechanical model for naturally fractured reservoirs (Conference Paper) / Society of Petroleum Engineers SPE Russian Petroleum Technology Conference and Exhibition 2016, 2016, pp. 1050–1091.

7. Vdovichenko I.I. Yakovlev M.Y., Vershinin A.V., Levin V.A. Calculation of the effective thermal properties of the composites based on the finite element solutions of the boundary value problems / IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. Vol. 158, Issue 1.

8. Abramov S.M., Amel’Kin S.A., Kljuev L.V., Krapivin K.Ju., Nozhnickij Ju.A., Servetnik A.N., Chichkovskij A.A. Modeling the development of large plastic deformations in a rotating disk in the Fidesys program: Chebyshevskii Sbornik, Vol. 18, Issue 3, 2017, pp. 15–27.

9. Boikov V.G., Gaganov I.V., Rafaelyevich F.F., Yudakov A.A. Modeling the motion of a mechanical system consisting of deformable elastic bodies, by integrating two packages: EULER and Fidesys: Chebyshevskii Sbornik Vol. 18, Issue 3, 2017, pp. 131–153.

10. V.A. Levin, V.I. Levitas, K.M. Zingerman, E.I. Freiman. Phase;field simulation of stress;induced martensitic phase transformations at large strains / International Journal of Solids and Structures 50 (2013) pp. 2914–2928.

11. Bezmozgiy I.M., Kazakova O.I., Magzhanov R.M., Smerdov A.A., Chernyavsky A.G., Chernyagin A.G. Results of testing and assessment of the possibility of building a system of specialized solutions for strength analysis based on CAE Fidesys: Chebyshevskii Sbornik, Vol. 18, Issue 3, 2017, Pp. 88–108.

12. Vershinin, A.V., Levin, V.A., Zingerman, K.M., Sboychakov, A.M., Yakovlev, M.Y. Software for estimation of second order effective material properties of porous samples with geometrical and physical nonlinearity accounted for: Advances in Engineering Software 86 (2015). –pp. 80–84.

13. Sas I.E., Cherepetskaya E.B., Pavlov I.A. Solving problems in geomechanics: Comparison of the Fidesys strength analysis system and the Plaxis software package: Key Engineering Materials. Vol. 755, 2017, pp. 328–332.

14. Кузьмин Е.В. Самообрушение руды при подземной добыче: Учеб. пособие / Е.В. Кузьмин, А.Р. Узбекова. М.: Издательство МГГУ, 2006. 283 с.

Журнал "Горная Промышленность" №5 (141) 2018, стр.90

У вас нет прав на просмотр этого материала. Доступ к нему осуществляется по подписке. Информацию по подписке можно получить здесь. Вот список подписок, которые позволяют просматривать эту статью:

2018 Онлайн 6 номеров (2700 руб.) - Войти и оплатить

2018 Онлайн + Печатная 6 номеров (6000 руб.) - Войти и оплатить

2018 №5 Онлайн (450 руб.) - Войти и оплатить

2018 №5 Онлайн + Печатная (1000 руб.) - Войти и оплатить