Dissipative Structures Following Damaging and Irreversible Deforming of the Ground and Rock Mass

Л.М. Захарова

doi:10.15330/pcss.18.2.252-258

Автор(и)

Л.М. Захарова Інститут фізики гірничих процесів НАН України

DOI:

https://doi.org/10.15330/pcss.18.2.252-258

Ключові слова:

тверде тіло, міцність, необоротні деформації, дисипативні структури, самоорганізація, дальня взаємодія, кластери

Анотація

Метою роботи є дослідження дисипативних структур, які виникають у твердому тілі на прикладі масиву гірських порід під час його руйнування й необоротного деформування. При виконанні досліджень використані інструментальні методи моніторингу зрушень ґрунту й масиву гірських порід у процесі розвитку зсувів схилів та зрушень масиву гірських порід навколо підземних виробок. Виявлені дисипативні структури, що розсіюють енергію гірського тиску, й паттерни яких періодично змінюються у процесі незворотного деформування. Вперше встановлено, що мінімізація виробництва ентропії цими структурами досягається завдяки близькій взаємодії породних та ґрунтових фрагментів, а також дальній кооперації їх кластерів. Знайдені також параметри еволюції вказаних структур у часі і просторі. Практична цінність результатів досліджень полягає в обґрунтуванні нових принципів підвищення стійкості природних об’єктів та споруд на основі обмеження як поступальних, так й обертальних ступенів свободи у тривимірному просторі.

Посилання

[1] S.M.A. Cruz, J.M.C. Marques, Computational and Theoretical Chemistry 1107, 82 (2017).
[2] E. Cuestas, M. Garagiola, F.M. Pont, O. Osenda, P. Serra, Physics Letters A, In Press, Uncorrected Proof, Available online 5 May 2017.
[3] P. Glensdorf, I. Prigogine, Thermodynamic theory of Structure, Stability and fluctuations (Wiley, Brussels, 1971).
[4] V. Griniov, L. Zakharova, I. Dedich, V. Nazimko, Mining of mineral deposits 11(1), 13(2016).
[5] H. Haken, The science of structure: synergetics (Van Nostrand Reinhold, New York,1981).
[6] O. Khomenko, M. Kononenko, M. Netecha, Mining of Mineral Deposits 12(2), 50 (2016).
[7] D. Kondepudi, I. Prigogin, Modern thermodynamics: from heat engines to dissipative structures. Second edition. (John Wiley & Sons, New York, 2015).
[8] Z. Lubosik, S. Prusek, A. Wrana, 34th International Conference on Ground Control in Mining (WVU, Morgantown, 2015).
[9] F. Ma, X. Ma, Applied Mathematics and Computation 265, 854 (2015).
[10] N. Marchettini, E. Del Giudice, V. Voeikov, E. Tiezzi, Journal of Theoretical Biology 265(4), 511 (2010).
[11] M.I. Mar'yan, N.V., Yurkovych, Physics and chemistry of solid state 17(1), 31 (2016).
[12] J. Miles, A.Thorpe, Coastal Engineering 98, 65 (2015).
[13] M. Nitzan, A. Steiman-Shimony, Y. Altuvia, O. Biham, H. Margalit, Biophysical Journal 106(10), 2254 (2014).
[14] A.Vattré, Journal of the Mechanics and Physics of Solids, In Press, Accepted Manuscript, Available online 23 April 2017.
[15] V. Vuksanović, P. Hövel, NeuroImage 97(15), 1 (2014).
[16] J. Wu, X.Y. Lü, Optics Communications 284(7), 2083 (2011).
[17] J.C. Zhang, W.Y. Xu, H.L. Wang, R.B. Wang, Q.X. Meng, S.W. Du, International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences 84, 130 (2016).