 |
|
| |
Методологические основы изучения закономерностей процесса бурения
03.02.2017
Ортотропное тело, имеющее в каждой точке три ортогональные плоскости упругой симметрии и характеризуемое девятью упругими постоянными, фактически уже не изучают в теории упругости из-за чрезвычайной сложности.
Л. Д. Ландау и Е. М. Лифшиц показали, что поликристаллические тела с достаточно малыми размерами входящих в их состав кристаллитов можно рассматривать как изотропные тела (поскольку мы интересуемся деформациями в участках, больших по сравнению с размерами кристаллитов). Видимо, при анализе горного давления, взрывных работ и других операций с крупными массивами горных пород приведенное замечание вполне приемлемо. В процессе же бурения воздействие на горную породу происходит по столь малым площадкам и поверхностям, что они оказываются соизмеримыми с размерами кристаллов (зерен), образующих породу. Поэтому рассмотрение напряженного состояния разрушаемого материала как изотропного тела в этом случае вряд ли приемлемо. Даже в теории резания металлов (материалов значительно более однородных, чем горные породы) приходится применять в расчетах и анализе результатов исследований в основном статистические методы.
Вполне естественны попытки ученых теоретически описать процесс резания металлов и даже горных пород, так как это позволило бы наиболее просто выявить общие закономерности процессов разрушения и обосновать режимы работы машин и инструмента.
В аналитических исследованиях резания угля М. И. Слободкин с целью упрощения задачи ввел некоторые допущения, ограничивающие количество необходимых для расчета упругих констант угля девятью. В исследованиях И. Г. Шмакина приведены расчетные зависимости, содержащие пять констант, определяемых экспериментально. Теоретические исследования В. С. Владиславлева по бурению скважин основывались на введении некоторого характеризующего горные породы обобщенного параметра - жесткости пары «пуансон-порода», охватывающего, по мнению автора, гамму констант материала и отражающего их влияние на поведение расчетной модели в виде упругого элемента, через который инструмент воздействует на забой. Эта идея, однако, не нашла практического применения по причине отсутствия данных о фактических показателях жесткости даже для наиболее характерных случаев бурения.
|
|
|
