ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ


ИРНAP05134403, Номер госрегистрации0118РК00779

НаименованиеМатематические модели динамики и устойчивости однородных и неоднородных анизотропных массивов с полостями при упруго-вязко-пластических и нелинейных деформациях

Приоритетное направлениеИнформационные, телекоммуникационные и космические технологии, научные исследования в области естественных наук/Научные исследования в области естественных наук

Вид исследованияФундаментальное

ЗаявительРеспубликанское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения "Институт механики и машиноведения имени академика У.А. Джолдасбекова"

Научный руководительМасанов Жайлау Кабылбекович

Балл ГНТЭ19

Общая одобренная сумма15000000


Ожидаемые результаты

Научно-обоснованные результаты проводимых исследований внесут свой вклад в дальнейшее развитие и усовершенствование существующих математических моделей, описывающих физико-механические состояния изучаемых объектов, что позволит разработать эффективные методы расчёта их прочности и устойчивости и избежать неоправданных затрат финансовых, материальных и людских ресурсов. Социальный и экономических эффект проводимых исследований заключается в разработке научно-обоснованных математических моделей изучаемых объектов, позволяющих создать эффективные методы расчёта их прочности и устойчивости, что позволит Республике Казахстан сэкономить значительные финансовые, материальные и людские ресурсы


Скачать отчет за 2018 год (Русская версия)

Реферат (Абстракт) - 2018 год

Объект исследования, разработки или проектирования

методы исследования динамики заглубленных полостей в упруго-вязкопластических породных толщах; напряженно-деформируемое состояние трансверсально-изотропной среды с наклонной плоскости изотропии, фильтрация нефти к многоствольному ГС типа штрека; плоские динамические задачи для однородных анизотропных упругих сред в одном частном случае анизотропии (ортотропное тело).

Цель работы

Целью проекта является разработка механико-математических моделей, наиболее точно описывающих геомеханические процессы, происходящие в исследуемых объектах, развитие и усовершенствование научно-обоснованных механико-математических методов решения соответствующих задач.

Методы исследования

для получения системы конечно-разностных уравнений применен метод «распада разрыва» С.К. Годунова; заключается в математическом и численном моделировании совместных фильтрационных и деформационных процессов в анизотропном пласте со скважинами; использование аппарата сплайн-функций и на этой основе сведение рассматриваемых задач к системам линейных обыкновенных дифференциальных уравнений (СЛОДУ).

Полученные результаты и новизна

получены конечно-разностные уравнения волнового поля в упруго-вязкопластическом слое с полостью, лежащей на жестком основании при воздействии динамической нагрузки со стороны свободной вертикальной поверхности при начальных и граничных условиях; представлена модель фильтрации жидкости к многоствольной горизонтальной скважине с направлениями типа штрека в деформируемой мелкослоистой среде; создана программа для определения напряженно-деформируемого состояния, исследовано влияние деформации при фильтрации в трансверсально-изотропной среде; получены уравнения для определения напряженно-деформируемого состояния наклонного под углом трансверсально-изотропного пласта, анизотропного пласта; к одной частной динамической задаче в плоской постановке применён усовершенствованный метод прямых в виде разработанного автором численно-аналитического «Метода прямых с фиксированным порядком матрицы», позволяющий свести уравнения движения к системам линейных обыкновенных дифференциальных уравнений.

Основные конструктивные и технико экономические показатели

инженерные расчёты прочности, деформации, устойчивости и сейсмоустойчивости подземных выработок при добыче полезных ископаемых, подземных сооружений, бурении нефтяных и газовых скважин, строительстве станций метрополитена, перегонных тоннелей, задачи геодинамики, а также других объектов гражданского и военного строительства, имеющих важное стратегическое значение для инновационно-индустриального развития Республики Казахстан.

Область применения

На основе разработанных механико-математических моделей деформирования массивов инженерные расчёты прочности, устойчивости и сейсмоустойчивости подземных выработок, нефтяных и газовых скважин, станций метрополитена, перегонных тоннелей, а также других объектов гражданского и военного строительства, имеющих важное стратегическое значение для инновационно-индустриального развития Республики Казахстан.

Скачать отчет за 2019 год (Русская версия)

Реферат (Абстракт) - 2019 год

Объект исследования, разработки или проектирования

Методы исследования динамики заглубленных полостей в упруго-вязкопластических породных толщах; напряженно-деформируемое состояние трансверсально-изотропной среды с наклонной плоскости изотропии, фильтрация нефти к многоствольному ГС типа штрека; плоские динамические задачи для однородных анизотропных упругих сред в одном частном случае анизотропии (ортотропное тело)

Цель работы

Создание и развитие новых механико-математических моделей, решение актуальных задач механики подземных сооружений, исследование физико-механических свойств природных явлений; численно определить дебит многоствольной горизонтальной скважины в процессе фильтрации в трансверсально-изотропной среде, то есть рассмотреть варианты увеличения продуктивности пласта в зависимости от стволов ГС и наклонности плоскости изотропии, определить влияние упруго-ползучей деформации на фильтрацию нефти; создать конечно-элементную модель пласта с учетом обобщенной плоской фильтрации и деформации; усовершенствовать и развить новые нетрадиционные, эффективные методы численно-аналитического решения динамических задач для анизотропных тел в плоской постановке.

Методы исследования

Для получения системы конечно-разностных уравнений применен метод «распада разрыва» С.К. Годунова; заключается в математическом и численном моделировании совместных фильтрационных и деформационных процессов в анизотропном пласте со скважинами; использование аппарата сплайн-функций и на этой основе сведение рассматриваемых задач к системам линейных обыкновенных дифференциальных уравнений (СЛОДУ).

Полученные результаты и новизна

Получены конечно-разностные уравнения волнового поля в упруго-вязкопластическом слое с полостью, лежащей на жестком основании при воздействии динамической нагрузки со стороны свободной вертикальной поверхности при начальных и граничных условиях; представлена модель фильтрации жидкости к многоствольной горизонтальной скважине с направлениями типа штрека в деформируемой мелкослоистой среде; создана программа для определения напряженно-деформируемого состояния, исследовано влияние деформации при фильтрации в трансверсально-изотропной среде; получены уравнения для определения напряженно-деформируемого состояния наклонного под углом трансверсально-изотропного пласта, анизотропного пласта; к одной частной динамической задаче в плоской постановке применён усовершенствованный метод прямых в виде разработанного автором численно-аналитического «Метода прямых с фиксированным порядком матрицы», позволяющий свести уравнения движения к системам линейных обыкновенных дифференциальных уравнений.

Основные конструктивные и технико экономические показатели

Инженерные расчёты прочности, деформации, устойчивости и сейсмоустойчивости подземных выработок при добыче полезных ископаемых, подземных сооружений, бурении нефтяных и газовых скважин, строительстве станций метрополитена, перегонных тоннелей, задачи геодинамики, а также других объектов гражданского и военного строительства, имеющих важное стратегическое значение для инновационно-индустриального развития Республики Казахстан.

Область применения

На основе разработанных механико-математических моделей деформирования массивов инженерные расчёты прочности, устойчивости и сейсмоустойчивости подземных выработок, нефтяных и газовых скважин, станций метрополитена, перегонных тоннелей, а также других объектов гражданского и военного строительства, имеющих важное стратегическое значение для инновационно-индустриального развития Республики Казахстан.

Реферат (Абстракт) - 2020 год

Объект исследования, разработки или проектирования

Объект исследования: методы исследования динамики заглубленных полостей в упругих и упруго-вязкопластических породных толщах; напряженно-деформируемое состояние трансверсально-изотропной среды с наклонной плоскости изотропии, фильтрация нефти к многоствольному ГС типа штрека, квершлага и диагонального выработка; плоские динамические задачи для однородных анизотропных упругих сред в частных случаях анизотропии (ортотропное тело).

Цель работы

Цель исследования: создание и развитие новых механико-математических моделей, решение актуальных задач механики подземных сооружений, исследование физико-механических свойств природных явлений; создать конечно-элементную модель пласта с учетом обобщенной плоской фильтрации и деформации; усовершенствовать и развить новые нетрадиционные, эффективные методы численно-аналитического решения динамических задач для анизотропных тел в плоской постановке.

Методы исследования

Методы исследования: для получения системы конечно-разностных уравнений применен метод «распада разрыва» С.К. Годунова; заключается в математическом и численном моделировании совместных фильтрационных и деформационных процессов в анизотропном пласте со скважинами; использование аппарата сплайн-функций и на этой основе сведение рассматриваемых задач к системам линейных обыкновенных дифференциальных уравнений (СЛОДУ); полученные результаты: количественно изучены и проведены подробный анализ волновых процессов в слоистом полупространстве с полостью от свойств массива и характера действий внешней динамической нагрузки; создан программный пакет для определения напряженно-деформируемого состояния, численно исследовано влияние деформации при фильтрации в трансверсально-изотропной среде; использование сплайн-функций для представления решения позволил на порядок сократить размерность сеточной области, что даёт преимущества при численно-аналитической реализации задачи;

Полученные результаты и новизна

Полученные результаты: количественно изучены и проведены подробный анализ волновых процессов в слоистом полупространстве с полостью от свойств массива и характера действий внешней динамической нагрузки; создан программный пакет для определения напряженно-деформируемого состояния, численно исследовано влияние деформации при фильтрации в трансверсально-изотропной среде; использование сплайн-функций для представления решения позволил на порядок сократить размерность сеточной области, что даёт преимущества при численно-аналитической реализации задачи;

Основные конструктивные и технико экономические показатели

Инженерные расчёты прочности, деформации, устойчивости и сейсмоустойчивости подземных выработок при добыче полезных ископаемых, подземных сооружений, бурении нефтяных и газовых скважин, строительстве станций метрополитена, перегонных тоннелей, задачи геодинамики, а также других объектов гражданского и военного строительства, имеющих важное стратегическое значение для инновационно-индустриального развития Республики Казахстан.

Область применения

Область применения: инженерные расчёты прочности, деформации, устойчивости и сейсмоустойчивости подземных выработок при добыче полезных ископаемых, подземных сооружений, бурении нефтяных и газовых скважин, строительстве станций метрополитена, перегонных тоннелей, задачи геодинамики, а также других объектов гражданского и военного строительства, имеющих важное стратегическое значение для инновационно-индустриального развития Республики Казахстан.

Реферат (Абстракт) - 2020 год

Объект исследования, разработки или проектирования

Объект исследования: методы исследования динамики заглубленных полостей в упругих и упруго-вязкопластических породных толщах; напряженно-деформируемое состояние трансверсально-изотропной среды с наклонной плоскости изотропии, фильтрация нефти к многоствольному ГС типа штрека, квершлага и диагонального выработка; плоские динамические задачи для однородных анизотропных упругих сред в частных случаях анизотропии (ортотропное тело).

Цель работы

Цель исследования: создание и развитие новых механико-математических моделей, решение актуальных задач механики подземных сооружений, исследование физико-механических свойств природных явлений; создать конечно-элементную модель пласта с учетом обобщенной плоской фильтрации и деформации; усовершенствовать и развить новые нетрадиционные, эффективные методы численно-аналитического решения динамических задач для анизотропных тел в плоской постановке.

Методы исследования

Методы исследования: для получения системы конечно-разностных уравнений применен метод «распада разрыва» С.К. Годунова; заключается в математическом и численном моделировании совместных фильтрационных и деформационных процессов в анизотропном пласте со скважинами; использование аппарата сплайн-функций и на этой основе сведение рассматриваемых задач к системам линейных обыкновенных дифференциальных уравнений (СЛОДУ); полученные результаты: количественно изучены и проведены подробный анализ волновых процессов в слоистом полупространстве с полостью от свойств массива и характера действий внешней динамической нагрузки; создан программный пакет для определения напряженно-деформируемого состояния, численно исследовано влияние деформации при фильтрации в трансверсально-изотропной среде; использование сплайн-функций для представления решения позволил на порядок сократить размерность сеточной области, что даёт преимущества при численно-аналитической реализации задачи;

Полученные результаты и новизна

Полученные результаты: количественно изучены и проведены подробный анализ волновых процессов в слоистом полупространстве с полостью от свойств массива и характера действий внешней динамической нагрузки; создан программный пакет для определения напряженно-деформируемого состояния, численно исследовано влияние деформации при фильтрации в трансверсально-изотропной среде; использование сплайн-функций для представления решения позволил на порядок сократить размерность сеточной области, что даёт преимущества при численно-аналитической реализации задачи;

Основные конструктивные и технико экономические показатели

Инженерные расчёты прочности, деформации, устойчивости и сейсмоустойчивости подземных выработок при добыче полезных ископаемых, подземных сооружений, бурении нефтяных и газовых скважин, строительстве станций метрополитена, перегонных тоннелей, задачи геодинамики, а также других объектов гражданского и военного строительства, имеющих важное стратегическое значение для инновационно-индустриального развития Республики Казахстан.

Область применения

Область применения: инженерные расчёты прочности, деформации, устойчивости и сейсмоустойчивости подземных выработок при добыче полезных ископаемых, подземных сооружений, бурении нефтяных и газовых скважин, строительстве станций метрополитена, перегонных тоннелей, задачи геодинамики, а также других объектов гражданского и военного строительства, имеющих важное стратегическое значение для инновационно-индустриального развития Республики Казахстан.