Геодинаміка
Permanent URI for this communityhttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/3291
Browse
7 results
Search Results
Item Моделювання хвильового поля, збудженого глибинним або поверхневим джерелом у горизонтально-шаруватому півпросторі(Видавництво Львівської політехніки, 2017-06-13) Пак, Р. М.; Pak, R.; Пак, Р. М.; Національна академія сухопутних військ імені гетьмана Петра Сагайдачного; Hetman Petro Sahaidachny National Army Academy; Национальная академия сухопутных войск имени гетмана Петра СагайдачногоМетою роботи є проведення математичного моделювання процесів збудження і поширення сейсмічного хвильового поля у горизонтально-шаруватому ізотропному пружному півпросторі; узагальнення отриманих результатів на випадок поглинаючих середовищ; числова реалізація розробленої методики розрахунку сейсмічних хвиль, збуджених точковим джерелом у вигляді простої сили (яка залежить від часу) у горизонтально-шаруватому середовищі з поглинанням; побудова стійких алгоритмів і програм для числових розрахунків синтетичних сейсмограм; проведення обчислювальних експериментів для верифікації результатів. Методика. Методика передбачає введення первинних хвильових полів, збуджених простою силою на поверхні або всередині горизонтально-шаруватого ізотропного пружного півпростору з поглинанням. Вона ґрунтується на використанні інтегралів Бесселля–Мелліна, матричного методу Томсона–Хаскелла та його модифікацій. Результати. Розроблено ефективний і стійкий метод обчислення синтетичних сейсмограм для багатошарового горизонтально- шаруватого ізотропного середовища з поглинанням. Метод враховує наявність вільної поверхні, наявність точкового джерела у вигляді простої сили, розміщеного на поверхні або всередині півпростору, інтерференційні явища, пов’язані з тонкошаруватістю. Для підвищення стійкості розрахунку хвильового поля зроблено перехід від характеристичних матриць четвертого порядку до матриць шостого порядку. Проведено моделювання явища резонансу в горизонтально-шаруватому півпросторі, причиною якого є наявність верхнього шару знижених швидкостей. Наукова новизна. За допомогою введення первинних хвильових полів, використовуючи матричний метод, розроблено чисельно-аналітичний підхід до моделювання хвиль у горизонтально-шаруватих ізотропних неідеально пружних середовищах. Побудовано алгоритми і програми для розрахунку синтетичних сейсмограм на вільній поверхні таких середовищ. Ці програми дають змогу досліджувати вплив зміни параметрів середовища і джерела у вигляді зосередженої довільно спрямованої сили на синтетичні сейсмограми. Практична значущість. Практичне значення розробленої методики полягає у можливості, як аналітично, так і чисельно досліджувати хвильові процеси, що протікають у шаруватих середовищах. Побудований алгоритм розрахунку сейсмічного хвильового поля у горизонтально-шаруватому півпросторі можна використати для розроблення методики обчислення хвильового поля, породженого зсувною дислокацією, для розроблення способів виявлення механізму і визначення параметрів вогнищ землетрусів.Item Моделювання напружено-деформованого стану основ інженерних конструкцій для оцінки сейсмічного впливу(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Ю. П. Стародуб; Купльовський, Б. Є.; Брич, Т. Б.; Прокопишин, В. І.; Олещук, О. П.; Олещук, Є. І.Мета. Метою проведеної роботи була оцінка зміни передаточної характеристики сейсмічного середовища за додаткового навантаження на нього масивних інженерних конструкцій. Такий аналіз дасть змогу точніше оцінити характеристики осадових товщ під час досліджень передаточних характеристик середовища під інженерними спорудами вже на етапі проектування самих конструкцій. Методика. Частотну характеристику середовища отримано розв’язанням прямої динамічної задачі сейсміки. Для вирішення цієї задачі та розрахунку напружено-деформованого стану середовища використовувався метод скінчених елементів. Цінність цього методу математичного моделювання полягає в можливості проводити розрахунки для середовищ із складною геометричною будовою та різноманітними включеннями. Задаючи сигнал у вигляді, близькому до дельта імпульсу, отримуємо відклик середовища у повному можливому діапазоні частот коливання моделі, без додаткової обробки вхідних та вихідних сигналів. Результати. Здійснений розрахунок напружено-деформованого стану осадового шару під великими інженерними конструкціями. Змодельоване хвильове поле у середовищі. Розрахунок напружено-деформованого стану осадового шару та моделювання хвильового поля для цього середовища проводилося для трьох моделей: перша – модель осадового шару без інженерних конструкцій; друга та третя моделі – те саме середовище з розміщеними на них інженерними конструкціями з основою фундаменту 46 м та 86 м відповідно. Розраховано передаточну характеристику осадового шару для трьох моделей. Проведене моделювання показало, що передаточна характеристика середовища суттєво змінюється залежно від навантаження, яке викликане спорудами. Наукова новизна. Показаний підхід дає змогу розрахувати передаточну характеристику осадового шару, яка характе- ризуватиме середовище після зміни напружено-деформованого стану, математичними методами, не проводячи інструментальних досліджень. Практична значущість. Запропонована методика дає можливість оцінювати передаточну характеристику сейсмічного середовища та зміну її на етапі проектування складних конструкцій і вносити необхідні виправлення вже на цьому етапі. Цель. Целью проведенной работы является оценка изменения передаточной характеристики сейсмической среды при дополнительной нагрузке мощными инженерными конструкциями. Такой анализ позволяет более точно оценивать характеристики осадочных слоев при исследовании передаточных характеристик середы под инженерными сооружениями уже на этапе проектирования. Методика. Частотные характеристики среды было получено путем решения прямой динамической задачи сейсмики. Для решения этой задачи и расчета напряженно-деформированного состояния среды использовался метод конечных элементов. Ценность этого метода математического моделирования в том, что он позволяет проводить расчеты для сложных геометрически сред и с разнообразными включениями. Используя сигнал в виде, близком к дельта импульсу, ми получаем отзыв среды в полном диапазоне частот колебаний модели, без дополнительной обработки входных и выходных сигналов. Результаты. Проведен расчет напряженно- деформированного состояния осадочного слоя под большими инженерными конструкциями. Смоделировано волновое поле в среде. Расчет напряженно-деформированного состояния осадочного слоя и моделирования волнового поля для этой среды проводилось для трех моделей: первая – модель осадочного слоя без инженерных конструкций; вторая и третья модели – та же среда с размещенными на них инженерными конструкциями с основанием фундамента 46 м и 86 м соответственно. Рассчитано передаточную характеристику осадочного слоя для трех моделей. Проведенное моделирование показало, что передаточная характеристика среды существенно меняется в зависимости от нагрузки, вызванной сооружениями. Научная новизна. Данный подход позволяет рассчитать передаточную характеристику осадочного слоя, которая будет характеризовать среду после изменения напряженно-деформированного состояния, математическими методами, не проводя инструментальных исследований. Практическая значимость. Эта методика позволяет оценивать передаточную характеристику сейсмической среды и изменение ее на этапе проектирования сложных конструкций, а также вносить необходимые исправления уже на этом этапе. Purpose. The aim of this work was to evaluate changes in the transfer characteristics of the seismic environment with additional loading of massive engineering structures. This analysis will help to more accurately assess the characteristics of sedimentary layer in the study of the transfer characteristics of environment under the engineering structures already at the design stage of construction. Methodology. Frequency characteristic of environment was obtained by solving the direct dynamic seismic problem. To solve this problem and calculate the stress-strain state of the environment was used finite element method. The value of this method of mathematical modeling is the ability to make calculations for environments with complex geometrical structure and various inclusions. Setting a signal as close to the delta impulse, we receive environment response in the full possible frequency range of fluctuations in the models, without additional processing input and output signal. Results. Calculation of stress-strain state of the sedimentary layer under the large engineering structures was carried out. Wave field in the surrounding environment was modeled. Calculation of stress-strain state of the sedimentary layer and modeling of wave field for this environment was conducted for the three models: the first – the model of the sedimentary layer without engineering structures; the second and third model – the same environment with placed engineering structures with base of the foundation 46 m and 86 m, respectively. Transfer characteristics of sedimentary layer of the three models were calculated. The conducted simulation showed that the transfer characteristic of environment changes significantly depending on the load caused by buildings. Scientific innovation. Showed approach allows us to calculate the transfer characteristics of the sedimentary layer that will characterize the environment after the change of the stress-strain state, only using mathematical methods without making instrumental studies. Practical significance. This technique allows to evaluate the transfer characteristics of the seismic environment and its change at the design stage of complex structures and make necessary corrections already at this stage.Item Результати розрахунків впливу рельєфу місцевості на дані ВЕЗ(Видавництво Львівської політехніки, 2013) Сапужак, О. Я.; Сироєжко, О. В.Показано застосування методу граничних елементів для математичного моделювання задачі визначення величини впливу рельєфу місцевості на дані вертикальних електричних зондувань. Проведено розрахунки для моделей гірського хребта, яру, а також для реальної гірської ділянки. Показано использование метода граничных элементов для математического моделирования задачи определения величины влияния рельефа местности на данные вертикальных электрических зондирований. Выполнены расчеты для моделей горного хребта, оврага, а также для реального горного участка. The boundary element technique applied to the mathematical modelling problem of a value determination of a terrain relief influence on the vertical electric sounding data. The calculations for models of a mountain range, a ravine, and also for a real mountain area are done.Item Математичне моделювання коефіцієнтів відбиття повздовжніх хвиль від розущільнених насичених зон в гранітах(Видавництво Львівської політехніки, 2013) Вижва, С. А.; Продайвода, Г. Т.; Козіонова, О. О.В роботі розглядається актуальна проблема оцінки інформативної можливості AVO-аналізу шляхом максимального наближення апріорної моделі до реального середовища. Дані, отримані в результаті математичного моделювання ефективних пружних і акустичних властивостей гранітів із різною структурою пустотного простору, демонструють можливість застосування AVO-аналізу при пошуках і розвідці розущільнених газо- та нафтонасичених зон фундаменту. В работе рассматривается актуальная проблема оценки информационных возможностей AVO-анализа путем максимального приближения априорной модели к реальной среде. Данные, полученные в результате математического моделирования эффективных упругих и акустических свойств гранитов с разной структурой порового пространства, демонстрируют возможность использования AVO-анализа при поисках и разведке разуплотненных газо- и нефтенасыщенных зон фундамента. The article reviews an actual problem of informative possibility of AVO-analysis based on synthetic model with close approximation to the real geological media. The data obtained by mathematical modeling of effective elastic and acoustic properties of granite with different structure of fractures demonstrate the possibility of AVO-analysis for exploration deconsolidated gas saturated and oil-saturated zones of basement.Item Математичне моделювання та інтерпретація результатів ВЕЗ в умовах складного рельєфу місцевості(Національний університет “Львівська політехніка”, 2011) Сапужак, О. Я.; Сироєжко, О. В.Представлено алгоритми для математичного моделювання електророзвідувальних робіт постійним струмом у тривимірних геосередовищах із складними границями розділу. Запропоновано методику нормування кривих ВЕЗ для їх інтерпретації з врахуванням рельєфу місцевості. Вибрано ефективні алгоритми розв’язку оберненої задачі для горизонтально-шаруватого півпростору. На основі розроблених алгоритмів створено комплекс програм для моделювання електрометричних робіт та інтерпретації результатів ВЕЗ. Представлено алгоритмы для математического моделирования электроразведочных работ постоянным током в трехмерных геосредах со сложными границами раздела. Предложено методику нормирования кривых ВЭЗ для их интерпретации с учетом рельефа местности. Выбраны эффективные алгоритмы решения обратной задачи для горизонтально-слоистого полупространства. На основании разработанных алгоритмов создан комплекс программ для моделирования электрометрических работ и интерпретации результатов ВЭЗ. Algorithms for the mathematical modeling of the direct current electrical prospecting in the 3D complex boundary geomedia are presented. Methods of normalization VES data for the interpretation accounting any surface relief are suggested. Effective algorithms of the direct problem solution for a horizontal layered halfspace are chosen. On the basis of the above the software for electrical prospecting modeling and VES data interpretation is developed.Item Сейсмогравітаційний ефект від резервуару нафти та газу в породах кристалічного фундаменту за даними математичного моделювання(Національний університет “Львівська політехніка”, 2011) Вижва, С. А.; Продайвода, Г. Т.; Кузьменко, П. М.; Козіонова, О. О.Проведено математичне моделювання ефективних пружних та акустичних властивостей гранітних порід-колекторів з різною структурою пустотного простору. Визначені акустичні властивості гранітного порово-тріщинного колектору. Розроблений і опробований алгоритм і програма для розв’язку задачі спільної інверсії сейсмічних і гравіметричних даних, в основі якої лежить наближення Борна для просторово-часової функції Гріна з середньоквадратичною фоновою швидкістю для горизонтально-шаруватого середовища (на прикладі моделі Прикерченського шельфу). Проведено математическое моделирование эффективных упругих и акустических свойств гранитных пород-коллекторов с различной структурой пустотного пространства. Определены акустические свойства гранитного порово-трещинного коллектора. Разработан и опробован алгоритм и программа для решения задачи совместной инверсии сейсмических и гравиметрических данных, в основе которой лежит приближение Борна для пространственно-временной функции Грина с среднеквадратической фоновой скоростью для горизонтально-слоистой среды (на примере модели Прикерченского шельфа). Mathematical modeling of effective elastic and acoustic properties of granite reservoir rocks that has different pore space structure was done. The acoustic properties of granite porous-cracks reservoir were determined. The algorithm and software for solving the problem of joint inversion of seismic and gravimetric data based on Born’s approximation for the space-time Green's function with meansquare background velocity for the horizontally-layered medium has been developed and tested (on an example of the Prykerch shelf model).Item Изучение полей напряжений Чаткальской горной зоны западного Тянь-Шаня(Видавництво Національного університету «Львівська політехніка», 2010) Хамидов, Л. А.Освещены результаты изучения напряженно-деформированного состояния земной коры Чаткальской горной зоны западного Тянь-Шаня. В первом приближении оценены основные и палеонапряжения для отдельных участков региона. Для анализа напряжений использованы методы математического моделирования, тектонофизический метод реконструкции полей напряжений и метод восстановление напряжений по механизмам землетрясений. Проведены сравнения с результатами сейсмотектонических исследований, с компонентами напряжений, измеренными в горных выработках в местах разработок полезных ископаемых, а также с результатами лабораторных измерений деформаций пород при высоких давлениях. In the article the results of studies of stress-strained state of the crust in Chatkal`s mountain zone of west Tan-Shan are shown. In the first approximation the main and paleo-stresses for separate area of the region`s are estimated. For analysis of the stresses the methods of mathematical modeling and tectonophysical methods of stresses fields reconstructions and method of recovering of stresses by earthquakes mechanisms are used. The comparison with result of seismic-tectonic studies, with component of stresses which are measured in open casts and mines and also with results of laboratory experimental studies of rocks deformations under high pressure influence is taken.