519.6+550.3+ 553.9

Представлен обзор работ, в которых интенсивно развиваются новые модели механики сплошных сред, обобщающие классические теории упругости. Эти модели находят применение для описания композитных и статистически неоднородных сред, новых конструкционных материалов, для сложно построенных массивов в шахтных и наземных условиях, а также при изучении явлений, происходящих в мерзлоте под действием процессов оттаивания. Характерным отличием теории сред с иерархической структурой является присутствие в явной или неявной форме масштабных параметров, т.е. явная или скрытая нелокальность теории. В работе основное внимание уделяется исследованию эффектов нелокальности и внутренних степеней свободы, отражающихся во внутренних напряжениях, которые не описываются классической теорией упругости, и которые могут быть потенциальными предвестниками развития катастрофического процесса в горном массиве.

A review of works is presented in which new models of continuum mechanics generalizing the classical theories of elasticity are being intensively developed. These models are used to describe composite and statistically inhomogeneous media, new structural materials, as well as complexly constructed massifs in mine and ground conditions; and in the study of phenomena occurring in permafrost under the influence of thawing processes. A characteristic feature of the theory of media with a hierarchical structure is the presence of explicit or implicit scale parameters, i.e. explicit or implicit non-locality of the theory. This work focuses on the study of the non-locality effects and internal degrees of freedom reflected in internal stresses that are not described by the classical theory of elasticity, but can be potential precursors of the development of a catastrophic process in a rock mass.

доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник Федерального государственного бюджетного учреждения науки Института геофизики Уральского отделения РАН

кандидат физико-математических наук, доцент, ИЕНиМ, ФГАОУ ВО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н.Ельцина» (УрФУ)

Гольдин С.В. Деструкция литосферы и физическая мезомеханика // Физическая мезомеханика. 2002. Т. 5. №5. C. 5-22.

Панин В.Е., Лихачев В.А., Гриняев Ю.В. Структурные уровни деформации твердых тел. Новосибирск: СО АН СССР Наука. 1985. C. 226.

Николис Г., Пригожин И. Самоорганизация в неравновесных системах. М.: Мир. 1979. C. 300.

Николис Г. Динамика иерархических систем. М.: Мир. 1989. C. 486.

Николис Г., Пригожин И. Познание сложного. М.: Мир. 1990. C. 344.

Хачай О.А. К вопросу об изучении строения и состояния геологической гетерогенной нестационарной среды в рамках дискретной иерархической модели // Российский геофизический журнал. 2004. №33-34. C. 32-37.

Хачай О.А., Новгородова Е.Н., Хачай О.Ю. Новая методика обнаружения зон дезинтеграции в околовыработочном пространстве массивов горных пород // Горный Информационно-аналитический бюллетень. 2003. №11. C. 26-29.

Хачай О.А. Изучение развития неустойчивости в массиве горных пород методом активного электромагнитного мониторинга // Физика Земли. 2007. №4. С. 65-70.

Хачай О.А., Влох Н.П., Новгородова Е.Н., Хачай А.Ю., Худяков С.В. Трехмерный электромагнитный мониторинг состояния массива горных пород // Физика Земли. 2001. №2. C. 85-92.

Шемякин Е.И., Фисенко Г.Л., Курленя М.В., Опарин В.Н. и др. Эффект зональной дезинтеграции горных пород вокруг подземных выработок //ДАН СССР. 1986. Т. 289. №5. C. 1088-1094.

Шемякин Е.И., Курленя М.В., Опарин В.Н. и др. Открытие №400. Явление зональной дезинтеграции горных пород вокруг подземных выработок // Бюллетень изобретений. 1992. №1.

Панин В.Е., Лихачев В.А., Гриняев Ю.В. Структурные уровни деформации твердых тел. Новосибирск: Наука. 1985. 254 с.

Пригожин И. Введение в термодинамику необратимых процессов. Время, структура и флуктуации. Нобелевская лекция по химии 1977 г. М.: Научно-издательский центр «Регулярная и хаотическая динамика». 2001. C. 123-155.

Кунин И.А. Теория упругих сред с микроструктурой, нелокальная теория упругости. М.: Главная редакция физико-математической литературы изд-ва «Наука». 1975. 416 с.

Панин В.Е., Егорушкин В.Е., Панин А.В. Нелинейные волновые процессы в деформируемом твердом теле как многоуровневой иерархически организованной системе // УФН. 2012. T. 182. №12. C. 1351-1357. DOI: 10.336//UFNr.0182/201212i.1351.

Тажибаев К.Т., Ташмаматов А.С. Остаточные напряжения в горных породах и метод их определения. И.Ц «Текник» Бишкек, 2014. 126 c.

Пригожин И, Стенгерс И. Время, хаос, квант: к решению парадокса времени. М.: Книжный дом ЛИБРОКОМ. 2009. 232 с.

Хокинг С. От большого взрыва до черных дыр. Краткая история времени. М.:Мир. 1990. гл. 8.

Дрягин В.В. Использование вызванной акустической эмиссии коллекторов для обнаружения и извлечения углеводородов // Георесурсы. 2018. Т. 20. №3. Ч. 2. С. 134-140. DOI: https://doi.org./10/18599/grs.2018.3.134-140.

Лавров А.В. Шкуратник В.Л. Акустическая эмиссия при деформировании и разрушении горных пород (обзор) // Акустический журнал. 2005. Т. 51. Приложение. C. 6-18.

Алексеев А.С., Цецохо В.А., Белоносов А.В., Сказка В.В. Вынужденные колебания трещиновато-блочных флюидонасыщенных слоев при вибросейсмических воздействиях: геомеханика // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2001. №6. C. 3-12.

Прангишвили И.В., Пащенко Ф.Ф., Бусыгин Б.П. Системные законы и закономерности в электродинамике, природе и обществе. М.: Наука. 2001. 525 с.

Кочарян Г.Г., Спивак А.А. Динамика деформирования блочных массивов. М.: ИКЦ «Академкнига». 2003. 424 с.

Хасанов М.М., Булгакова Г.Т. Нелинейные и неравновесные эффекты в реологически сложных средах. Москва. Ижевск: Институт компьютерных исследований. 2003. 288 с.

Хачай О.А., Хачай О.Ю., Хачай А.Ю. Новые методы геоинформатики мониторинга волновых полей в иерархических средах // Геоiнформатика. 2015. №3. C. 45-51.

Хачай О.А., Хачай О.Ю., Хачай А.Ю. Новые методы геоинформатики для комплексирования сейсмических и гравитационных полей в иерархических средах // Геоiнформатика. 2016. №3. C. 25-29.

Хачай О.А., Хачай О.Ю., Хачай А.Ю. Комплексирование акустических, гравитационных, и геомеханических полей в иерархических средах // Горный Информационно-аналитический бюллетень. 2017a. №4. C. 328-336.

Хачай А.Ю. Алгоритм решения прямой динамической задачи сейсмики при возбуждении горизонтальной точечной силой, расположенной в произвольном слое n-слойной упругой изотропной среды // Информатика и математическое моделирование. Екатеринбург. 2006. C. 170-278.

Хачай А.Ю. Алгоритм решения прямой динамической задачи сейсмики при возбуждении точечным источником вертикальной силы, расположенной в произвольном слое n-слойной упругой изотропной среды // Информатика и математическое моделирование. Екатеринбург. 2006. C. 279-310.

Хачай О.А., Хачай А.Ю. О комплексировании сейсмических и электромагнитных активных методов для картирования и мониторинга состояния двумерных неоднородностей в N-слойной среде // Вестник ЮУРГУ, серия «Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника». 2011. №2(219). C. 49-56.

Oil and Gas exploration. Methods and Application, 2017a; Editors Said Gaci, Olga Hachay. AGU, Willey, USA. 287 p.

Computational and experimental studies of Acoustic Waves.2017b; Editor Mahmut Reyhanoglu. IntechOpen. Croatia. 144 p. http.//dx.doi.org/10.5772/65135.

Numerical analysis of nonlinear coupled problems. 2019]. Editor Mahmut Reyhanoglu. IntechOpen. Croatia. 2017a. 144 p. http.//dx.doi.org/10.5772/65135.

Хачай О.А., Хачай А.Ю. Акустический мониторинг слоисто-блоковых упругих сред с иерархическими составными физико-механическими включениями // Современные проблемы механики. 2018. 33(3). С. 44-50.

Хачай О.А., Хачай А.Ю. Моделирование распространения сейсмического поля в слоисто-блоковой упругой среде с иерархическими пластическими включениями // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2016. №4. С. 318-326.

Khachay O.A., Khachay A.Yu., Khachay O.Yu. Dynamical model for evolution of Rock Massive State as a Response on a Changing of Stress-Deformed State. Fractal analysis and Chaos in Geosciences, chapter 5. Edited by Sid-Ali Quadfeul. In Tech, Croatia. 2012. 174 p.

Хачай О.А., Хачай Ю.В., Хачай А.Ю. Алгоритм математического моделирования акустического мониторинга слоистоблоковой среды с учетом конвективного перемешивания во флюидонасыщенных включениях // Мониторинг. Наука и технологии. №1. 2020. С. 71-778.

Хачай О.А., Хачай А.Ю. Сейсмологический и скважинный акустический мониторинг нелинейных проявлений в слоисто-блоковой среде с иерархическими включениями // Мониторинг. Наука и технологии. №2. 2020. С. 42-46.

Хачай О.А., Хачай А.Ю. Изучение внутренних напряжений горных массивов в рамках упругих слоисто-блоковых моделей с включениями иерархического строения L-го ранга // Мониторинг. Наука и технологии. №1. 2021. С. 95-101.

Хачай О.А., Хачай А.Ю. Математические модели активного акустического воздействия на диффузию в резервуарах с нефтяными иерархическими включениями при дополнительном влиянии турбуленции // Мониторинг. Наука и технологии. №3. 2021. С. 75-81.