Техника - молодёжи 1974-10, страница 7
В университете проблема контактной прочности изучается группой ученых под руководством члена-кор-респондента АН СССР И. Воровича примерно с конца 50-х годов Сейчас вклад ростовчан в этот раздел науки оценивается весьма высоко. Теоретические результат, полученные Бабешко. неожиданно привлекли внимание сотрудников Института i еолок ии и геофизики Сибирского отделения АН СССР Разрабатываемый ими новый весьма Эффективный вибра [ионный метод исследования земных глубин нуждался как раз в ,а\ом математическом обосновании Ведь взаимодействие «вибрирующего штампа» с грунтом — это тоже из области контактной прочности. Не умея расшифровывать сейсмограммы от отдельных вибророздействий, геологи понзволе «танцевали ov взрыва, .сак от печки». Только когда многочисленный ансамбль вибраций воспроизводил подобие взоывного воздействия могли они использовать старый, хорошо отработанный метод расшифповки Но лишь бесконечное число специально подобранных колебаний точно воссоздает картину взрыва. На практике же приходился orpai ичиваться ском отношении задача оказалась настолько сложной, что для детального расче«а порой не хватало мощности самых быстродействующих ЭВМ, Молодому ученому пришлось преодолеть немало препятствий на пути к решению проблемы. Вот, к примеру, одна из встретившихся ему головоломок. Занимаясь каким-либо уравнением, ученей старается найти одно-единственное его решение. Ведь эт<-> нередко свидетельствует о правильности выбранной стратегии решения реальной задачи Именно такой однозначности и не удавалось добиться в рассматриваемой проблеме При решении уравнений, помимо волн, излучаемых вибраторам, по.тучдгагь еще некая волна идущая из бесконечности к вибратору Фантастическое «эхо» из бесконечности путало все расчеты. Пришлось совершить обходный маневр Бабешко использовал известные в математике принципы предельного поглощения и предельной амплитуды. Скажем, принцип предельного поглощения Заключается в следующем. Вместо искомой задачи, для которой не удается получить единственного решения, рассматри- На рисунке слева: моделириь<1Ние в: р-ib . г- бр= ция.... справа: в 5росейсмич ;ский метод исслед >ii«a-ния земных недр (ВП — вибропгатформа K.e.ipepi icho излучающаг колебания с различными частотами и лч плитудами: СП — сейспоприемник. с помощью кото"ого прои [рпдится разовый и лмплитупный анализ поверх i.octhjix вслн). каким-то конечным набором вибраций. А это значит, что точное моделирование взрыва невозможно. Вот если бы научиться распознавать строение земных недр по отдельной вибрационной сейсмо-рамме! Отраженные от глубинных слоев волны создают на поверхности земли сложное по структуре волновое поле Только измеряя параметры этого поля с помощью сейсмоприемни.са, можно выяснить свойства и расположение земных глое» Практическая расшиф-розка вибрационных сейсмограмм должна опираться на доскональное знание закономерностей появления поверхностных волн, Тлк возникла большая общая задача, тоебовавшая математического подхода. Измеряя фазовые характеристики поверхностных волн, специалисты ухитрились фиксировать толщины глубинных слоев. Но, к сожалению, не в абсолютных, а относительных единицах длины. Можно было лишь узнать, во сколько раз тот или иной оюй толще или тоньше первого, прилежащего к поверхности. Чтобы полученные данные обрели определенность нужно бурить землю в различных точках и измерять толщину перьо.о слоя Ценность виброзондирования тем самым резко снижалась. У любой. волны дче ипостаси — фаза и амплитуда. Именно на амплитуду было обращено внимание в Ростове И амплитудный анализ поверхностного волнового поля позволил получить полную информацию о п.уЬинных породах (см рис). В математиче- ьается другая, искусственно 1адумамна»". но ехидная с ней. В нашем случае рассматривается распространение колебаний в специальной среде, поглощающей их энергию (Допустим, мысленно вводят так назытаемое внутреннее трение, постепенно гасящее колебания.) В c.o.ib видоизмененной задаче от «эха» не остается и помина Получается желаемое единственное решение Е "о затем перевоплощают в решение исходной задачи, полл ая коэффициент погт ощения среды равным нулю, то есть сн.1ма«. искусстве -"но введенное внутреннее трение. Так удалось отделаться от одной из математических несообоазнос. ей. Оказывается, в одном слое или в «пачке» слоев, ограниченной в поперечнике, такие обратные волны уже обязаны существовать на некоторых частотах, ибо в противном случае будет неединственность решения Время и усилия, затраченные на теоретическое решение проблемы виброзондирования, окупились с лихвой, На смену мощному кратковременному взрыву пришло длительное и nenpepi тное воздействие маломощного вибратора Впрочем полученные Бабешко результаты аажны не только для сейсмической гео-развьдки, но и при расчете вибрации фундаментов и оснований различных инженерных сооружений, С помощью ноьой методики было рассчитано, например, распределение напряжений под основанием турбоагрегата Костромской ГРЭС Едва появившись на свет, методика сразу же вступила в строи действующих 5 |
