Вопросы оценки оптимальных параметров вибрационного воздействия на геоматериалы

Abstract

В работе выполнена оценка оптимальных параметров вибрационного воздействия на упругие и неупругие геоматериалы, при которых в среде достигается максимум амплитуды напряжений. В случае неупругих материалов для оптимизации предложен информативный параметр, характеризующий степень передачи виброэнергии по среде. Установлено, что средняя за период мощность потока энергии с удалением от источника вибрации убывает по экспоненциальному закону для больших расстояний, а для малых вносятся существенные поправки свойствами среды. Поэтому аналитически ее определить сложно и в работе ее определяли на основе численного расчета. Анализ исследований позволил рекомендовать для эффективного рыхления смерзшегося геоматериала использование режима многочастотного вибровоздействия.

У роботі виконано оцінку оптимальних параметрів вібраційної дії на пружні і непружні геоматеріали, при яких в середовищі досягається максимум амплітуди напруги. У разі непружних матеріалів для оптимізації запропонований інформативний параметр, що характеризує міру передачі віброенергії по середовищу. Встановлено, що середня за період потужність потоку енергії з видаленням від джерела вібрації убуває за експоненціальним законом для великих відстаней, а для малих вносяться істотні поправки властивостями середовища. Тому аналітично її визначити складно і в роботі її визначали на основі чисельного розрахунку. Аналіз досліджень дозволив рекомендувати для ефективного розпушування змерзлого геоматериала використання режиму багаточастотної вібродії.

The author estimated optimal parameters for the vibration impact on the elastic and inelastic geomaterials at which maximal stress amplitudes could be achieved in the medium. In case of inelastic geomaterials, an informative parameter was proposed which characterized degree of the vibration energy transferring throughout the medium. It is stated that average power of the energy flow, as moving away from the source of vibration, decreases by exponential law in case of large distances, while with small distances, the medium properties should be essentially corrected. Therefore, it is difficult to determine the power of the energy flow by analytical method, and in this research it was determined by numeral calculation. The findings allowed to recommend using of the mode of multifrequency vibrating impact for effective loosening of the frozen geomaterial.