Редактирование: Абердинский проект
Внимание! Вы не авторизовались на сайте. Ваш IP-адрес будет публично видимым, если вы будете вносить любые правки. Если вы войдёте или создадите учётную запись, правки вместо этого будут связаны с вашим именем пользователя, а также у вас появятся другие преимущества.
Правка может быть отменена. Пожалуйста, просмотрите сравнение версий, чтобы убедиться, что это именно те изменения, которые вас интересуют, и нажмите «Записать страницу», чтобы изменения вступили в силу.
Текущая версия | Ваш текст | ||
Строка 1: | Строка 1: | ||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
[[Файл:Kings_College_Aberdeen.jpg|thumb|King's College, University of Aberdeen]] | [[Файл:Kings_College_Aberdeen.jpg|thumb|King's College, University of Aberdeen]] | ||
− | Абердинский проект | + | Абердинский проект - общее название серии научно-исследовательских проектов, посвященных исследованию разрушения горных пород по действием [[вибрационного бурения]] (Resonance Enhanced Drilling, RED). Проект осуществляется сотрудниками [[Кафедра "Теоретическая механика"|кафедры]] совместно с сотрудниками [http://www.abdn.ac.uk/ Абердинcкого Университета] (Великобритания). |
==История== | ==История== | ||
Строка 20: | Строка 15: | ||
==2009-2010 годы== | ==2009-2010 годы== | ||
− | В 2009 году по инициативе [[Лобода Ольга|Ольги | + | В 2009 году по инициативе [[Лобода Ольга|Ольги Лобода]] и [http://www.abdn.ac.uk/engineering/people/details.php?id=e.pavlovskaia Екатерины Павловской] сотрудничество двух университетов было возобновлено в рамках проекта 09-01-92603-КО_а "Моделирование хрупкого разрушения под действием динамических нагрузок", поддержанного [http://www.rfbr.ru РФФИ] и [http://royalsociety.org/ Лондонским Королевским обществом]. В результате работы в 2009-2010 гг. было проведено сравнение аналитической и компьютерной моделей. При этом численная модель была усовершенствована по сравнению с 2001 г. В 2009-2010 годах в рамках проекта проделана следующая работа: |
* введен более корректный учет статического и динамического продольного воздействия на инструмент (tool), позволяющий задавать динамическую нагрузку на бур, а не кинематическую; кроме того, нагрузка задается параметрически, выражаясь через крутящий момент реальной установки; | * введен более корректный учет статического и динамического продольного воздействия на инструмент (tool), позволяющий задавать динамическую нагрузку на бур, а не кинематическую; кроме того, нагрузка задается параметрически, выражаясь через крутящий момент реальной установки; | ||
* проведено и проанализировано порядка 800 вычислительных экспериментов; | * проведено и проанализировано порядка 800 вычислительных экспериментов; | ||
Строка 58: | Строка 53: | ||
|- | |- | ||
| [[Лобода О.С.]] | | [[Лобода О.С.]] | ||
− | | К.ф.-м.н., доц. | + | | К.ф.-м.н., доц. [[Кафедра "Теоретическая механика"|кафедры]] |
| Координатор | | Координатор | ||
|- | |- | ||
| [[Игорь Беринский| Беринский И.Е.]] | | [[Игорь Беринский| Беринский И.Е.]] | ||
− | | К.ф.-м.н., | + | | К.ф.-м.н., асс. на [[Кафедра "Теоретическая механика"|кафедре]] |
| Старший исследователь | | Старший исследователь | ||
|- | |- | ||
Строка 81: | Строка 76: | ||
| Роль в проекте | | Роль в проекте | ||
|- | |- | ||
− | | [http://www.abdn.ac.uk/engineering/people/ | + | | [http://www.abdn.ac.uk/engineering/people/details.php?id=e.pavlovskaia Ekaterina Pavlovskaia] |
− | | К.ф.-м.н., | + | | К.ф.-м.н., Senior Lecturer, Aberdeen University |
| Руководитель проекта | | Руководитель проекта | ||
|- | |- | ||
− | | [http://www.abdn.ac.uk/engineering/people/ | + | | [http://www.abdn.ac.uk/engineering/people/details.php?id=m.wiercigroch Marian Wiercigroch] |
| Professor, Six Century Chair in Applied Dynamics, <BR> Aberdeen University | | Professor, Six Century Chair in Applied Dynamics, <BR> Aberdeen University | ||
| Научный консультант | | Научный консультант | ||
|- | |- | ||
− | | [http://www.abdn.ac.uk/engineering/people/ | + | | [http://www.abdn.ac.uk/engineering/people/details.php?id=j.ing James Ing] |
− | | Ph.D., | + | | Ph.D., Postdoctoral Research Fellow, Aberdeen University |
| Исследователь | | Исследователь | ||
|- | |- | ||
| [http://www.abdn.ac.uk/engineering/people/details.php?id=o.k.ajibose Olusegun Ajibose] | | [http://www.abdn.ac.uk/engineering/people/details.php?id=o.k.ajibose Olusegun Ajibose] | ||
− | | Ph.D., Research Fellow, Aberdeen University | + | | Ph.D., Research Fellow, Aberdeen University |
| Исследователь | | Исследователь | ||
|} | |} | ||
+ | |||
+ | ===Перспективы дальнейшей работы=== | ||
+ | |||
+ | [[Сергей Ле-Захаров]] предлагает | ||
+ | * провести моделирование процесса сверления в пакете [[EDEM]]; | ||
+ | * использовать неотражающие граничные условия для описания бесконечной области конечной моделью; | ||
+ | * использовать более сложные потенциалы взаимодействия частиц образца чтобы учесть, например, касательные компоненты взаимодействия между частицами | ||
+ | * изучить и, возможно, применить технологию Random Particle Model (разновидность DEM) | ||
+ | * изучить и, возможно, применить технологию PDS FEM (Particle Discretization Scheme FEM) | ||
+ | * изучить и, возможно, применить еще какую-нибудь технологию | ||
+ | [[Игорь Асонов]] предлагает | ||
+ | * реализовать возможность импорта геометрии из [[CAD]]; | ||
+ | * реализовать возможность 3D моделирования; | ||
+ | |||
+ | '''[[Нужно подумать]]''', что уже сделано и еще можно сделать полезного для практиков. А также об установлении соответствия между разными моделями, о получении конкретных значений параметров аналитической модели на основе компьютерной, а параметров компьютерной на основе эксперимента. [[Участник:Антон Кривцов|Антон Кривцов]] | ||
+ | |||
+ | ===План действий=== | ||
+ | * Игорь Асонов. Выложить статью [http://www.abdn.ac.uk/engineering/people/details.php?id=e.pavlovskaia Екатерины Павловской] JSV 2005, статью Инга, нашу статью с АРМа. | ||
+ | * Сергей Ле-Захаров. Найти в литературе [[прочностные характеристики основных горных пород]] (базальт, гранит, песчаник, известняк, ???). | ||
+ | Бразильский тест? Предел прочности на растяжение? Тест на ударную вязкость (тест Шарпи)? Твердость и микротвердость (особенно актуально для песчаника)? Спросить у Игоря Беринского (у него есть книжка). | ||
+ | Составить таблицу, послать Игорю Асонову. | ||
+ | * Игорь Асонов. Установить соответствие модельного материала реальному и наоборот (модуль Юнга, коэф. Пуассона, прочностные характеристики, ???). Поставить модельные эксперименты (откольное разрушение, Браз. тест)? | ||
+ | Надо сделать прикидки! | ||
+ | Рассмотреть на примере sandstone. | ||
+ | * Игорь Беринский. Проверить в статье наличие двух способов задания хрупкого материала. | ||
+ | |||
+ | Оптимальное соотношение WOB/A зависит от типа материала - важно сказать! | ||
+ | Как его практически применить? | ||
+ | Нужно научиться определять тип материала в процессе бурения. Возможные решения: | ||
+ | * Сейсморазведка. Недостаток - низкое пространственное разрешение, определяются осредненные по пространству характеристики. | ||
+ | * Анализ материала, выходящего наружу с жидкостью. Недостаток - большая задержка. | ||
+ | * Решение! Сделать систему с обратной связью! '''Smart vibration drilling''' (intelligent, intellectual). Координировать процесс нагружения на основе динамического отклика в инструменте. Использовать акселерометр. Измерить "кардиограмму", поставить диагноз, назначить лечение. Можно также интегрированием ускорения получать скорость продвижения. | ||
+ | |||
+ | ===План действий на поездку 13.06.11 - 24.06.11=== | ||
+ | * Internal progress | ||
+ | ** ''develop MD-input from text file'' | ||
+ | * Real material | ||
+ | ** check compressed inter-particle force (it already developed - make stretch test for this material) | ||
+ | ** ask specific material properties from lab (size of grains, ultimate strain, compressive strength, porosity, Young and Poisson modulus, long. velocity, actual forces of impact) - for granite, for sandstone | ||
+ | ** calculate parameters for numerical experiments: number of particles per grain, force compression coefficient k, vibration drilling frequency, static force, dynamic force, parameters of horizontal force (angular velocity of drill-bit with and without loading) | ||
+ | ** program indentation numerical experiment | ||
+ | ** run numerical experiments (indentation test and stretch test) for granite | ||
+ | * Smart vibration drilling | ||
+ | ** understand, what could be measured in the experiment: acceleration, static force, vibration drilling frequency, amplitude of drill bit oscillations, rotary speed (during the drilling process and without the loading)? | ||
+ | ** what experimental data can we use as a feedback? | ||
+ | ** how does optimal ratio depend on the real material (in the lab)? | ||
+ | ** understand relation between acceleration diagram and speed of drilling|optimal ratio | ||
===Результаты работы за 13.06.2011 - 24.06.2011=== | ===Результаты работы за 13.06.2011 - 24.06.2011=== | ||
Строка 121: | Строка 163: | ||
* MPI-версия обновленной программы (проблемы с работой с файловой системой в Linux) | * MPI-версия обновленной программы (проблемы с работой с файловой системой в Linux) | ||
− | ===Результаты, представленные в магистерской работе [[Асонов И.Е.| | + | ===Результаты, представленные в магистерской работе [[Асонов И.Е.|Асонова]]=== |
[[Файл:Aberdeen Poly200 erased.PNG|right|200px|thumb|Модельный материал. Удалены частицы, имеющие по 6 соседей]] | [[Файл:Aberdeen Poly200 erased.PNG|right|200px|thumb|Модельный материал. Удалены частицы, имеющие по 6 соседей]] | ||
− | [[Файл:Aberdeen potential al2.png|left|200px|thumb|Потенциал сглаженного взаимодействия, где a - равновесное расстояние, D - энергия связи потенциала | + | [[Файл:Aberdeen potential al2.png|left|200px|thumb|Потенциал сглаженного взаимодействия, где a - равновесное расстояние, D - энергия связи потенциала Леннарда-Джонса]] |
* Создан модельный поликристаллический материал со сжатым сглаженным взаимодействием между частицами | * Создан модельный поликристаллический материал со сжатым сглаженным взаимодействием между частицами | ||
* Для сжатого и сглаженного взаимодействия посчитаны изменения микропараметров (в первую очередь - потенциала сглаженного взаимодействия) | * Для сжатого и сглаженного взаимодействия посчитаны изменения микропараметров (в первую очередь - потенциала сглаженного взаимодействия) | ||
Строка 130: | Строка 172: | ||
* Определена скорость распространения продольной волны в поликристалле (она составляет ~85% от скорости продольной волны в монокристалле) | * Определена скорость распространения продольной волны в поликристалле (она составляет ~85% от скорости продольной волны в монокристалле) | ||
− | + | == Рабочие встречи == | |
− | + | * [[Абердинский_проект._Рабочая_встреча._2011.09.28| 28.09.2011]] | |
− | + | * [[Абердинский_проект._Рабочая_встреча._2011.11.08| 08.11.2011]] | |
− | + | * [[Абердинский_проект._Рабочая_встреча._2011.12.12| 12.12.2011]] | |
− | |||
− | |||
== Литература == | == Литература == |