Materiały konferencyjne SEP 2020

krawędzi dolnej. Na górnej krawędzi modelu zostało zadane obciążenie w postaci przyłożone- go ciśnienia odwzorowującego pionowe naprężenie pierwotne o wartości 24 MPa. Jako warunki początkowe przyjęto hydrostatyczny stan naprężenia o wartości 24 MPa. Tabela 1. Właściwości materiałowe przyjęte dla poszczególnych warstw Table 1. Material properties adopted for the individual layers materiał Moduł Younga Współczynnik Poissona Wytrzym. na rozc. Kąt tarcia wewnętrz. Kohezja GPa - MPa ° MPa iłowiec 5 0,2 0,5 30 4 piaskowiec 5 0,2 2,0 35 8 mułowiec 5 0,2 1,5 35 7 węgiel 2 0,2 0,5 30 3 wykładka 0,005 0,2 0 35 0 Symulacja przeprowadzona została w trzech etapach: - ustalenie stanu pierwotnego, - odprężenie modelu w zakresie sprężystym, obliczenia dla modelu liniowo-sprężystego, bez obudowy, - wprowadzenie elementów symulujących obudowę oraz wykładkę, przeprowadzenie obliczeń dla modelu sprężysto-plastycznego. Obliczenia wykonane zostały dla dwóch wariantów tj.: - wariant I, w którym nie uwzględniono kotwienia, - wariant II, w którym zgodnie z rys. 1, odrzwia przykotwione są za pomocą kotwy strunowej o długości 8 m. 3. PREZENTACJA WYNIKÓW Wyniki symulacji przeprowadzonych dla wyżej opisanych modeli przedstawione zostały w postaci rozkładów naprężeń głównych, stref uplastycznienia oraz sił osiowych i momentów zginających w modelowanej obudowie. W celu porównania uzyskanych wyników pomiędzy dwoma wariantami, na poniższych rysun- kach zestawione zostały wyniki dla modeli z oraz bez kotwy. Na rysunkach 4 – 5 zaprezentowane zostały rozkłady największych (  1 ) i najmniejszych (  3 ) naprężeń głównych dla obu analizowanych wariantów przy przyjęciu konwencji, że naprężenia ściskające reprezentowane są przez wartości dodatnie, a rozciągania przez wartości ujemne. Ze względu na przyjęcie modelu sprężysto-plastycznego w sąsiedztwie modelowanego wyro- biska zaobserwować można strefy odprężone, w których naprężenia  1 na kontakcie ze strefą wykładki wynoszą około 1,5 MPa, a  3 0,2 MPa. W spągu modelowanego wyrobiska występu- ją niewielkie strefy naprężeń rozciągających, których wartość ograniczona jest wytrzymałością na ściskanie (dla iłowca przyjęta jako 0,5 MPa). Koncentracje naprężeń ściskających sięgają blisko 50 MPa, odsunięte są od konturów wyrobi- ska i występują na granicy strefy uplastycznionej przestawionej na rysunku 6. Strefy uplastycznienia, w kierunku pionowym posiadają zasięg około 4,6 m i obejmują całą miąższość warstwy iłowca zalegającego nad analizowanym wyrobiskiem. W prezentowanych wynikach rozróżnione są mechanizmy zniszczenia poprzez oznaczenie krzyżykami elementów w których doszło do przekroczenia wytrzymałości na ścinanie oraz czerwonymi okręgami przekroczenie wytrzymałości na rozciąganie. Wiodącym mechanizmem zniszczenia jest ścina-