Shear processes in anisotropic anticlinal geostructures under the gravity action

Shear processes in anisotropic anticlinal geostructures under the gravity action

Shear deformation and fracture of three-dimensional anisotropic anticlinal geostructures under gravitational loading was simulated to study the theoretical and practical aspects of natural and man-made gravitational shear deformations and fractures based on the variational finite element method for...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2024
Автор: Lubkov, Michail
Формат: Стаття
Мова:Ukrainian
Опубліковано: Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine 2024
Теми:
computer modeling
solution of the problem of shell elasticity
gravitational shears of anisotropic anticlinal geostructures
Онлайн доступ:https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/298880
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Geofizicheskiy Zhurnal

Репозитарії

Geofizicheskiy Zhurnal
id journalsuranua-geofizicheskiy-article-298880
record_format ojs
institution Geofizicheskiy Zhurnal
baseUrl_str
datestamp_date 2024-12-15T15:25:43Z
collection OJS
language Ukrainian
topic computer modeling
solution of the problem of shell elasticity
gravitational shears of anisotropic anticlinal geostructures
spellingShingle computer modeling
solution of the problem of shell elasticity
gravitational shears of anisotropic anticlinal geostructures
Lubkov, Michail
Shear processes in anisotropic anticlinal geostructures under the gravity action
topic_facet computer modeling
solution of the problem of shell elasticity
gravitational shears of anisotropic anticlinal geostructures
комп’ютерне моделювання
розв’язання задачі пружності оболонок
гравітаційні зсуви анізотропних антиклінальних геоструктур
format Article
author Lubkov, Michail
author_facet Lubkov, Michail
author_sort Lubkov, Michail
title Shear processes in anisotropic anticlinal geostructures under the gravity action
title_short Shear processes in anisotropic anticlinal geostructures under the gravity action
title_full Shear processes in anisotropic anticlinal geostructures under the gravity action
title_fullStr Shear processes in anisotropic anticlinal geostructures under the gravity action
title_full_unstemmed Shear processes in anisotropic anticlinal geostructures under the gravity action
title_sort shear processes in anisotropic anticlinal geostructures under the gravity action
title_alt Зсувні процеси в анізотропних антиклінальних геоструктурах під дією сили тяжіння
description Shear deformation and fracture of three-dimensional anisotropic anticlinal geostructures under gravitational loading was simulated to study the theoretical and practical aspects of natural and man-made gravitational shear deformations and fractures based on the variational finite element method for solving the elasticity problem for multilayer orthotropic shells of rotation taking into account shear stiffness. The shear deformation of anisotropic anticlinal geostructures under the action of gravity depends on the shapes, sizes, structure, and elastic properties of differently oriented rocks that make up these geostructures. The stiffer and more compact anticlinal geostructures are subjected to the smallest shear deformation. While maintaining the general shape and stiffness of anticlinal geostructures, the largest shear deformations are observed in the lower middle part of the anticlinal geostructure. To be resistant to gravitational failure, the internal bearing layers of an anticlinal geostructure cannot consist of rocks softer than semi-hard dispersed rocks. The most important elastic characteristics for maintaining the stability of geostructures are Young’s modulus in the longitudinal direction and Poisson’s ratios and shear moduli in arbitrary directions. A decrease in Young’s modulus in the longitudinal direction and shear moduli, as well as an increase in Poisson’s ratios, especially in the internal bearing layers, can lead to catastrophic changes and failures in anticlinal geostructures. A decrease in the geostructure’s outer layer’s elastic properties in different directions leads to noticeable quantitative and qualitative changes in the nature of shear deformation of anisotropic anticlinal geostructures under gravitational loading.
publisher Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine
publishDate 2024
url https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/298880
work_keys_str_mv AT lubkovmichail shearprocessesinanisotropicanticlinalgeostructuresunderthegravityaction
AT lubkovmichail zsuvníprocesivanízotropnihantiklínalʹnihgeostrukturahpíddíêûsilitâžínnâ
first_indexed 2024-12-15T20:49:16Z
last_indexed 2024-12-15T20:49:16Z
_version_ 1818749593594101760
spelling journalsuranua-geofizicheskiy-article-2988802024-12-15T15:25:43Z Shear processes in anisotropic anticlinal geostructures under the gravity action Зсувні процеси в анізотропних антиклінальних геоструктурах під дією сили тяжіння Lubkov, Michail computer modeling solution of the problem of shell elasticity gravitational shears of anisotropic anticlinal geostructures комп’ютерне моделювання розв’язання задачі пружності оболонок гравітаційні зсуви анізотропних антиклінальних геоструктур Shear deformation and fracture of three-dimensional anisotropic anticlinal geostructures under gravitational loading was simulated to study the theoretical and practical aspects of natural and man-made gravitational shear deformations and fractures based on the variational finite element method for solving the elasticity problem for multilayer orthotropic shells of rotation taking into account shear stiffness. The shear deformation of anisotropic anticlinal geostructures under the action of gravity depends on the shapes, sizes, structure, and elastic properties of differently oriented rocks that make up these geostructures. The stiffer and more compact anticlinal geostructures are subjected to the smallest shear deformation. While maintaining the general shape and stiffness of anticlinal geostructures, the largest shear deformations are observed in the lower middle part of the anticlinal geostructure. To be resistant to gravitational failure, the internal bearing layers of an anticlinal geostructure cannot consist of rocks softer than semi-hard dispersed rocks. The most important elastic characteristics for maintaining the stability of geostructures are Young’s modulus in the longitudinal direction and Poisson’s ratios and shear moduli in arbitrary directions. A decrease in Young’s modulus in the longitudinal direction and shear moduli, as well as an increase in Poisson’s ratios, especially in the internal bearing layers, can lead to catastrophic changes and failures in anticlinal geostructures. A decrease in the geostructure’s outer layer’s elastic properties in different directions leads to noticeable quantitative and qualitative changes in the nature of shear deformation of anisotropic anticlinal geostructures under gravitational loading. З метою дослідження теоретичних і практичних аспектів природних і техногенних гравітаційних зсувних деформацій та руйнувань на підставі варіаційного скінченно-елементного методу розв’язання задачі пружності для багатошарових ортотропних оболонок обертання з урахуванням зсувної жорсткості змодельоване зсувне деформування та руйнування тривимірних анізотропних антиклінальних геоструктур в умовах гравітаційного навантаження. Результати моделювання показують, що зсувне деформування анізотропних антиклінальних геоструктур під дією сили тяжіння залежить від форм, розмірів структури та пружних властивостей порід у різних напрямках, що складають ці геоструктури. Встановлено, що найменшого зсувного деформування зазнають більш жорсткі та компактні антиклінальні геоструктури. У разі збереженні загальної форми та жорсткості антиклінальних геоструктур найбільші зсувні деформації спостерігаються у низах середньої частини антиклінальної геоструктури. Для збереження стійкості до гравітаційного руйнування, внутрішні несучі шари антиклінальної геоструктури не можуть складатися з порід, м’якіших за напівтверді дисперсні породи. Найбільш важливими пружними характеристиками стосовно збереження стійкості геоструктур є модуль Юнга у поздовжньому напрямку та коефіцієнти Пуассона й модулі зсуву в довільних напрямках. Зменшення модуля Юнга у поздовжньому напрямку та модулів зсуву, а також збільшення коефіцієнтів Пуассона, особливо це стосується внутрішніх несучих шарів, можуть призводити до катастрофічних змін та руйнувань в антиклінальних геоструктурах. У разі зменшення пружних властивостей зовнішнього шару геоструктури в різних напрямках стають помітними кількісні та якісні зміни зсувного деформування анізотропних антиклінальних геоструктур в умовах гравітаційного навантаження. Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine 2024-12-15 Article Article application/pdf https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/298880 10.24028/gj.v46i6.298880 Geofizicheskiy Zhurnal; Vol. 46 No. 6 (2024) Геофизический журнал; Том 46 № 6 (2024) Геофізичний журнал; Том 46 № 6 (2024) 2524-1052 0203-3100 uk https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/298880/308279 Copyright (c) 2024 Michail Lubkov https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0

Схожі ресурси