Компьютерное моделирование объемной повреждаемости в окрестности горной выработки

The object of research is a rock massif with various cross-sectional shapes of roadway. The purpose of work: computer modeling of stress-strain state and volumetric damageability in the neighbourhood of a mine roadway. The undisturbed rock massif has an initial stress-strain state (under its own weight) before a mine roadway is formed. Therefore, to determine the stress-strain state of the rock massif with the mine roadway, we must first calculate the stress state of the rock massif without the roadway and then take it into account as a pre-stressed state for the rock massif therewith. Damageability assessment of the rock massif with a mine roadway was carried out based on the obtained distributions of stresses and strains. We calculated volumetric damageability through the model of a deformed solid body with dangerous volume. Dangerous volume is a limited area where stresses or strains exceed the predetermined threshold. Calculation of dangerous volumes and integral damageability was carried out in the finite element package ANSYS. The program was written in APDL. The ratios between the existing and limiting stresses was calculated for each finite element. The elements for which this ratio exceeds unity will form a dangerous volume for the whole model. As a result, we have an array of finite elements constituting the dangerous volume and its value. The developed method for assessing damageability in the mine roadway neighbourhood takes into account various cross-sectional shapes of the mine roadway and its depth. The relevance of studying possible destruction regions using the model of a deformed solid body with dangerous volume was substantiated.Объект исследования – массив горных пород с различными формами поперечного сечения выработки. Целью работы является компьютерное моделирование напряженно-деформированного состояния и объемной повреждаемости в окрестности горной выработки. Ненарушенный горный массив еще до образования выработки обладает начальным напряженно-деформированным состоянием (под собственным весом). Поэтому для определения напряженно-деформированного состояния массива с выработкой следует сначала рассчитать напряженное состояние массива без выработки, а затем учесть его как преднапряженное состояние для массива с выработкой. Оценка степени повреждаемости массива с выработкой проводилась на основе полученных распределений напряжений и деформаций. Расчет объемной повреждаемости производился с помощью модели деформированного твердого тела с опасным объемом. Опасный объем есть ограниченная область, где напряжения или деформации превышают установленный порог. Расчет опасных объемов и объемной повреждаемости проводился в конечно-элементном пакете ANSYS. Для этого была написана программа на языке APDL. Для каждого конечного элемента было рассчитано отношение действующих и предельных деформаций. Элементы, для которых данное отношение превышает единицу, и будут образовывать опасный объем для всей рассматриваемой модели. В итоге имеем список элементов, входящих в состав опасного объема, а также его величину. Разработанный метод оценки повреждаемости в окрестности подземной выработки учитывает различные формы сечения выработки и глубины ее залегания. Обоснована актуальность проведения исследования зон возможных разрушений с применением модели деформированного твердого тела с опасным объемом

Spatial stress-strain state of the boring bar front-end structure of heavy-duty horizontal boring lathe depending on the boring radius

The work describes mechanical and mathematical models allowing determination of the stress-strain state and contact interaction of the elastic elements of the boring bar front-end structure of heavy-duty horizontal boring lathe during its loading with boring and bolts tightening forces in spatial static statement. 24 mechanical and mathematical models describing stress-strain state depending on the boring radius of the boring bar front-end structure were developed in ANSYS Workbench. Optimization based on minimizing von-Mises stress in the system while increasing the boring radius was made. Recommendations for the additional studies were given

Пространственное напряженно-деформированное состояние расточной оправки штанги сверхмощного горизонтального расточного станка в зависимости от радиусов расточки

The work describes mechanical and mathematical models allowing determination of the stress-strain state and contact interaction of the elastic elements of the boring bar front-end structure of heavy-duty horizontal boring lathe during its loading with boring and bolts tightening forces in spatial static statement. 24 mechanical and mathematical models describing stress-strain state depending on the boring radius of the boring bar front-end structure were developed in ANSYS Workbench. Optimization based on minimizing von-Mises stress in the system while increasing the boring radius was made. Recommendations for the additional studies were given

Computer modeling of volumetric damageability in the mine roadway neighbourhood

Объект исследования – массив горных пород с различными формами поперечного сечения выработки. Целью работы является компьютерное моделирование напряженно-деформированного состояния и объемной повреждаемости в окрестности горной выработки. Ненарушенный горный массив еще до образования выработки обладает начальным напряженно-деформированным состоянием (под собственным весом). Поэтому для определения напряженно-деформированного состояния массива с выработкой следует сначала рассчитать напряженное состояние массива без выработки, а затем учесть его как преднапряженное состояние для массива с выработкой. Оценка степени повреждаемости массива с выработкой проводилась на основе полученных распределений напряжений и деформаций. Расчет объемной повреждаемости производился с помощью модели деформированного твердого тела с опасным объемом. Опасный объем есть ограниченная область, где напряжения или деформации превышают установленный порог. Расчет опасных объемов и объемной повреждаемости проводился в конечно-элементном пакете ANSYS. Для этого была написана программа на языке APDL. Для каждого конечного элемента было рассчитано отношение действующих и предельных деформаций. Элементы, для которых данное отношение превышает единицу, и будут образовывать опасный объем для всей рассматриваемой модели. В итоге имеем список элементов, входящих в состав опасного объема, а также его величину. Разработанный метод оценки повреждаемости в окрестности подземной выработки учитывает различные формы сечения выработки и глубины ее залегания. Обоснована актуальность проведения исследования зон возможных разрушений с применением модели деформированного твердого тела с опасным объемом. The object of research is a rock massif with various cross-sectional shapes of roadway. The purpose of work: computer modeling of stress-strain state and volumetric damageability in the neighbourhood of a mine roadway. The undisturbed rock massif has an initial stress-strain state (under its own weight) before a mine roadway is formed. Therefore, to determine the stress-strain state of the rock massif with the mine roadway, we must first calculate the stress state of the rock massif without the roadway and then take it into account as a pre-stressed state for the rock massif therewith. Damageability assessment of the rock massif with a mine roadway was carried out based on the obtained distributions of stresses and strains. We calculated volumetric damageability through the model of a deformed solid body with dangerous volume. Dangerous volume is a limited area where stresses or strains exceed the predetermined threshold. Calculation of dangerous volumes and integral damageability was carried out in the finite element package ANSYS. The program was written in APDL. The ratios between the existing and limiting stresses was calculated for each finite element. The elements for which this ratio exceeds unity will form a dangerous volume for the whole model. As a result, we have an array of finite elements constituting the dangerous volume and its value. The developed method for assessing damageability in the mine roadway neighbourhood takes into account various cross-sectional shapes of the mine roadway and its depth. The relevance of studying possible destruction regions using the model of a deformed solid body with dangerous volume was substantiated

Efficacy of whip roller setting on physical attributes of denim fabric

Abstract Whip roller settings in a weaving machine is one of the vital factor to adjust warp yarn tension properly as well as delivering fault free fabric. The present study was undertaken with an aim to explore the influence of whip roller settings on various physical and mechanical properties of both grey and finished 100% cotton denim fabric in order to select suitable position of whip roller for producing particular (3/1 twill) denim fabric. For this purpose total eight positions of whip roller were selected keeping constant depth with variable height in five cases and constant height with variable depth in three cases. The samples were produced in an air jet loom and some prominence like EPcm, PPcm, areal density, tensile strength, dimensional stability, air permeability, crimp% and skewness were checked. Data analysis of all the results showed that with the ascendance of whip roller, crimp% of warp yarn was decreased whereas crimp% of weft yarn was increased both in grey and finished state. Decreasing the depth of whip roller caused increment of both warp and weft crimp% in both state. Tensile strength in warp way direction was found to increase gradually up to a certain roller height and then decreased whereas air permeability showed reverse trend in both state. Warp density, Weft density as well as areal density was also affected by the alteration in settings of whip roller. Due to reduction of roller depth, warp way tensile strength and lengthwise shrinkage were reduced but air permeability had improved