Чаҳорчӯби ҳамгироидашудаи тасвирсозии рақамии осеби хазиш–майдони суръати мавҷи P дар ин таҳқиқот низоми таҳлилии бар COMSOL асосёфта мебошад, ки осеби механикии вобаста ба вақти ҷинси атрофи галереяи амиқи маъданро моделсозӣ мекунад ва имкон медиҳад ҳамон осеб тавассути тағйироти суръати мавҷи эластикии P ба таври сеандоза тасвир карда шавад. Чаҳорчӯб модели хазиши Norton–Bailey, гетерогении механикии дорои тақсимоти Weibull, модели осеби эластикӣ, паҳншавии мавҷи P аз манбаи фаъол ва реконструксияи майдони суръатро бар асоси коррелятсияи минтақавии фазоӣ муттаҳид мекунад. Дар эволютсияи рақамии 1–210-рӯза минтақаҳои суръати паст аввал дар маҳалли буриши шикоф бо сақфи галерея пайдо шуда, дар байни 30–90 рӯз ба атрофи шикоф ва галерея паҳн гардидаанд ва дар байни 90–210 рӯз ба камарбандҳои минтақавии ба ҳам пайвасти суръати паст табдил ёфтаанд. Муҳимтарин маҳдудияти тафсирӣ он аст, ки маълумоти дарозмуддати мавҷи P ченкунии воқеии саҳроӣ нест, балки баромади модели рақамӣ мебошад ва санҷиши саҳроӣ танҳо аз ҷиҳати ҷойгиршавӣ ва морфологияи осеб ба таври сифатӣ анҷом шудааст.

Мантиқи физикии таҳқиқот ба робитаи байни коҳиши сахтии механикии ҷинси осебдида ва сусттар паҳн шудани мавҷҳои эластикӣ асос меёбад. Дар зери бори доимӣ пайдоиш, афзоиш ва пайвастшавии микрошикофҳо модули эластикӣ ва якпорчагии сохториро коҳиш медиҳанд. Ин тағйирот боиси дароз шудани вақти аввали расиши мавҷи P ва паст шудани суръати эквивалентии мавҷ дар тӯли масир мегардад. Ҳамин тавр, осеби дохилие, ки аз ҷиҳати механикӣ мустақим дида намешавад, тавассути аномалияҳои суръати паст дар майдони суръати мавҷ пайгирӣ шуда метавонад.

Модел дар заминаи галереяи маъдане сохта шудааст, ки дар умқи тақрибан 425 m шикофро мебурад. Ҳаҷми таҳлили сеандоза 50 m × 50 m × 25 m, дарозии галерея 50 m, буриши галерея 5 m × 2,5 m ва нишебии шикоф тақрибан 65° мебошад. Дар сарҳади болоӣ бори эквивалентии рӯйпӯш ба андозаи 12,5 MPa татбиқ шудааст.

Дар буриши Y25, ки аз шикоф мегузарад, суръати мавҷи P аз арзиши ибтидоии тақрибан 3500 m/s то 3000 m/s дар рӯзи 90 ва тақрибан 2600 m/s дар рӯзи 210 коҳиш ёфтааст. Дар буришҳои Y15 ва Y35, ки аз шикоф дур мебошанд, суръатҳо дар рӯзи 210 мутаносибан дар сатҳи тақрибан 3200 ва 3300 m/s боқӣ мондаанд. Ин фарқ нишон медиҳад, ки ҳамвории сустии шикоф дар ҷойгиршавии осеб, самти пешрафт ва геометрияи аномалияҳои суръати паст нақши муайянкунанда дорад.

Масъалаи асосии таҳқиқот

Галереяҳо ва нақбҳои амиқи маъдан пас аз кушода шудан дар ҳолати механикии собит намемонанд. Ҷинси атроф метавонад дар зери шиддати баланди дарозмуддат оҳиста деформатсия шавад; дар ин раванд микрошикофҳо инкишоф ёфта, сахтӣ коҳиш ёбад ва қобилияти борбардорӣ бо гузашти вақт паст шавад.

Ин рафтори вобаста ба вақт хазиш (creep) номида мешавад. Хазиш танҳо деформатсияе нест, ки ҷойивазкунии умумиро зиёд мекунад; бо тӯлонӣ шудани вақт он метавонад тақсимоти осебро дар дохили ҷинс низ тағйир диҳад. Аз ин рӯ, бехатар намоён шудани галерея дар як рӯзи муайян маънои онро надорад, ки пас аз чанд моҳ ҳамон сохтори дохилиро хоҳад дошт.

Моделҳои анъанавии рақамӣ метавонанд майдони шиддат, ҷойивазкунӣ ё осебро ҳосил кунанд. Аммо дар муҳити воқеии муҳандисӣ ҷинс гетерогенӣ аст ва ҷойҳои дақиқи нуқсонҳои ибтидоӣ маълум нестанд. Аз ин сабаб, танҳо бо такя ба симулятсияи механикӣ динамикӣ муайян кардани он ки осеб дар саҳро дар куҷо мутамарказ мешавад, душвор аст.

Ғояи асосии таҳқиқот пайвастани осеби механикӣ бо ҷавоби физикии ченшаванда мебошад. Ин ҷавоб суръати мавҷи P аст. Бо кам шудани сахтӣ ва якпорчагии сохтории ҷинс паҳншавии мавҷ метавонад суст шавад; бинобар ин, арзишҳои паст дар майдони суръат метавонанд ҳамчун нишондиҳандаи ғайримустақими осеби дар ҳоли рушд истифода шаванд.

Модели хазиши Norton–Bailey

Манбаъ деформатсияи нисбии умумиро ҳамчун маҷмӯи деформатсияи эластикии фаврӣ ва деформатсияи хазиши вобаста ба вақт ифода мекунад:

\[ \varepsilon=\varepsilon_e+\varepsilon_c \tag{1} \]

Дар ин ҷо \(\varepsilon\) деформатсияи нисбии умумӣ, \(\varepsilon_e\) ҷузъи эластикии фаврӣ ва \(\varepsilon_c\) ҷузъи хазиш мебошад. Таҳқиқот аз ҳади мустақили деформатсияи нисбии пластикии фаврӣ истифода намекунад; рафтори барнагаштани вобаста ба вақт дар доираи хазиш ва аз даст рафтани сахтӣ бар асари осеб ифода мешавад.

Муносибати Norton–Bailey дар ҳолати якақса:

\[ \varepsilon_c=A t^m \sigma^n \tag{3} \]

ва суръати хазиш:

\[ \dot{\varepsilon}_c=A m t^{m-1}\sigma^n \tag{4} \]

навишта мешавад.

Дар ин ҷо \(A\) коэффисиенти суръати хазиш, \(m\) дараҷаи вақт/хазиш, \(n\) дараҷаи шиддат, \(t\) вақт ва \(\sigma\) шиддат мебошанд. \(n\) таъсири ғайрихаттии тағйирёбии шиддатро ба суръати хазиш ва \(m\) шакли вобастагии вақтро назорат мекунад.

Манбаъ ҳангоми густариш додани модел ба ҳолати мураккаби сеандозаи шиддат се фарзияи асосиро истифода мебарад: деформатсияи хазиш аз фишори гидростатикӣ мустақил бошад, ҳаҷм ҳангоми хазиш нигоҳ дошта шавад ва самтҳои шиддати асосӣ ва суръати асосии хазиш ҳаммеҳвар бошанд.

Ифодаи ниҳоии сеандоза тавассути тензори шиддати девиаторӣ:

\[ \dot{\varepsilon}_{cij} = \frac{3}{2}S_{ij} A m t^{m-1}\sigma_e^{\,n-1} \tag{7} \]

навишта мешавад. \(S_{ij}\) тензори шиддати девиаторӣ, \(\sigma_e\) шиддати эквивалентӣ ва \(\dot{\varepsilon}_{cij}\) тензори суръати деформатсияи нисбии хазиш мебошад.

Гетерогении табиии ҷинс чӣ гуна ифода шуд?

Ҳамаи унсурҳои хурди ҳаҷмии массаи воқеии ҷинс як модули эластикӣ ё як ҳадди мустаҳкамӣ надоранд. Тақсимоти минералҳо, ковокиҳо, микрошикофҳои кӯҳна ва фарқиятҳои сементшавӣ параметрҳои механикии маҳаллиро тағйир медиҳанд.

Таҳқиқот ин тағйирёбиро бо тақсимоти эҳтимолии Weibull ифода мекунад:

\[ f(u)= \frac{m}{U_0} \left(\frac{U}{U_0}\right)^{m-1} \exp\left[ -\left(\frac{U}{U_0}\right)^m \right] \tag{8} \]

\(U\) параметри механикии унсурро; \(U_0\) сатҳи миёнаи ин параметрро; \(m\) бошад параметри шаклро, ки дараҷаи гетерогениро муайян мекунад, ифода менамояд. Ба гуфтаи манбаъ, арзиши калонтарини Weibull \(m\) маънои ба рафтори бештар якхела наздик шудани ҷинсро дорад.

Ёддошт: Манбаъ дар муодилаи хазиши Norton–Bailey низ рамзи \(m\)-ро барои дараҷаи вақт/хазиш истифода мебарад. Аз ин рӯ, \(m\) дар ду бахш як бузургии физикиро ифода намекунад; маънои он бояд аз рӯи контекст фарқ карда шавад.

Осеб дар кадом шарт оғоз мешавад?

Дар унсурҳои микромеханикӣ барои осеби кашишӣ шиддати максималии кашишӣ ва барои осеби таҳти назорати буриш/фишор меъёри Mohr–Coulomb истифода мешавад:

\[ F_1\equiv \sigma_1-\sigma_{t0}=0 \tag{9} \]

\[ F_2\equiv -\sigma_3+ \sigma_1 \frac{1+\sin\phi}{1-\sin\phi} -\sigma_{c0} =0 \tag{10} \]

Дар ин ҷо \(\sigma_1\) ва \(\sigma_3\) шиддатҳои асосии максималӣ ва минималӣ; \(\sigma_{t0}\) мустаҳкамии кашишӣ; \(\sigma_{c0}\) мустаҳкамии фишорӣ; \(\phi\) кунҷи соиши дохилӣ мебошад.

Вақте ки унсур ба яке аз меъёрҳои осеб мерасад, сахтии эластикии он бо тағйирёбандаи осеб \(D\) коҳиш дода мешавад:

\[ E=(1-D)E_0 \tag{12} \]

\(D=0\) ҳолати беосебро ва бо зиёд шудани \(D\) ҳолати торафт вайроншавандаи маводро ифода мекунад. Ин баробарӣ барои мантиқи тасвирсозии суръат дар таҳқиқот муҳим аст; зеро бо коҳиш ёфтани модули эластикӣ хусусиятҳои паҳншавии мавҷи эластикӣ низ тағйир меёбанд.

Тасвирсозии майдони сеандозаи суръати мавҷи P дар ин таҳқиқот чӣ гуна кор мекунад?

Дар таҳқиқот аввал модели хазиш–осеб дар нуқтаҳои муайяни вақт майдони сеандозаи осебро ҳосил мекунад; параметрҳои механикие, ки бар асари осеб коҳиш ёфтаанд, баъдан ба модели мавҷи эластикии манбаи фаъол интиқол дода мешаванд, вақтҳои аввали расиши мавҷи P байни ҷуфтҳои манбаъ–қабулкунанда ҳисоб карда мешаванд ва ин маълумоти роҳ-суръат ба шабакаи сеандозаи ҳуҷайраҳо тақсим шуда, ҳуҷайраҳои нопурра бо коррелятсияи минтақавии фазоӣ пур карда мешаванд.

Паҳншавии мавҷи эластикӣ

Барои мавҷи эластикие, ки аз манбаи фаъол ба вуҷуд меояд, муодилаи импулс:

\[ \rho \frac{\partial^2 \mathbf{u}}{\partial t^2} -\nabla\cdot\boldsymbol{\sigma} = \mathbf{F}_v \tag{13} \]

навишта мешавад. \(\rho\) зичӣ, \(\mathbf{u}\) вектори ҷойивазкунӣ, \(\boldsymbol{\sigma}\) тензори шиддат ва \(\mathbf{F}_v\) вектори бори механикии ҳаҷмӣ мебошад.

Матритсаи эластикии пас аз осеб:

\[ \mathbf{C}(D)=(1-D)\mathbf{C}_0 \tag{14} \]

коҳиш дода мешавад. Манбаъ инчунин доимиҳои Lamé-ро:

\[ \lambda(D)=(1-D)\lambda_0 \]

\[ \mu(D)=(1-D)\mu_0 \tag{15} \]

ба осеб вобаста месозад.

Аз вақти аввали расиш то суръати роҳ

Суръати миёнаи эквивалентӣ байни манбаи фаъол \(S_i\) ва қабулкунанда \(R_i\):

\[ V_{SR} = \frac{|R_i-S_i|}{\Delta t} \tag{17} \]

ҳисоб карда мешавад.

Дар ин ҷо \(|R_i-S_i|\) масофаи манбаъ–қабулкунанда ва \(\Delta t\) вақти аввали расиши мавҷи P мебошад. Барои як масофаи якхела вақти дарозтари расиш ба суръати пасттари эквивалентии мавҷ мувофиқат мекунад.

Пур кардани ҳуҷайраҳои сеандоза

Минтақаи таҳлил ба ҳуҷайраҳои мунтазами сеандоза тақсим мешавад. Дар таҳқиқот се ҳолат вуҷуд дорад:

1. Ба ҳуҷайрае, ки танҳо як нур аз он мегузарад, суръати миёнаи ҳамон нур мустақим дода мешавад.
2. Дар ҳуҷайрае, ки чанд нур аз он мегузарад, муттаҳидсозии вазндори суръат бар асоси дарозии роҳ ё ҳиссаи гузариш анҷом дода мешавад.
3. Суръати ҳуҷайраҳои “кӯр”, ки аз онҳо ҳеҷ нур намегузарад, аз коррелятсияи фазоии ҳуҷайраҳои ҳамсоя арзёбӣ мешавад.

Ифодаи асосӣ барои ҳуҷайраи кӯр:

\[ V(c_0) = \sum_{k=1}^{n}\lambda_kV(c_k) \tag{18} \]

ва вазнҳо бояд:

\[ \sum_{k=1}^{n}\lambda_k=1 \]

шартро қонеъ кунанд. Ин сохтор ҳадаф дорад, бо вуҷуди шумораи маҳдуди сенсорҳо майдони сеандозаи суръатеро эҷод кунад, ки тамоми ҳаҷми моделро фаро мегирад.

Маҳдудияти равиши нури рост

Манбаъ гетерогении матритсаи ҷинсро ҳамчун тағйирёбии мулоими физикӣ дар муҳити пайваста ифода мекунад ва аз ин рӯ набудани сарҳадҳои тези импеданс ва маҳдуд будани таъсирҳои шикаст/дифраксияро қабул мекунад. Бинобар ин, роҳҳои нур байни манбаъ ва қабулкунанда тақрибан ростхат коркард мешаванд.

Шабакаҳои воқеии шикоф дар саҳро метавонанд рафтори мураккабтари шикаст, инъикос ва парокандашавиро ба вуҷуд оранд. Ин яке аз сабабҳои муҳим будани санҷиши минбаъдаи модел бо маълумоти воқеии саҳроии манбаи фаъол мебошад.

Чаро минтақаҳои суръати пасти мавҷи P бо осеби хазиш алоқаманданд?

Осеби хазиш тавассути афзоиш ва пайвастшавии микрошикофҳо ва коҳиши сахтии эластикӣ якпорчагии сохтории ҷинсро заиф мекунад; ин ҳолат паҳншавии мавҷҳои эластикиро суст ва вақти аввали расишро дароз мекунад, бинобар ин минтақаҳои дорои осеби зиёд дар тасвири сеандозаи суръат одатан ҳамчун аномалияҳои суръати пасти мавҷи P намоён мешаванд.

Занҷири робитаи осеб ва суръат

Занҷири асосии физикии таҳқиқотро чунин ҷамъбаст кардан мумкин аст:

шиддати дарозмуддат → деформатсияи хазиш → ҷамъшавии микроосеб → коҳиши модули эластикӣ → сустшавии паҳншавии мавҷ → дароз шудани вақти аввали расиш → аномалияи сеандозаи суръати паст.

Аз ин рӯ, тасвирсозии суръат худи осебро мустақим намебинад; балки ҷавоби физикиеро тасвир мекунад, ки осеб дар муҳити эластикӣ ба вуҷуд меорад.

Вақти расиш дар ҳама ҷо яксон зиёд намешавад

Манбаъ махсус таъкид мекунад, ки вақтҳои аввали расиши мавҷи P дар тамоми давраи вақт ҳатман монотонӣ зиёд намешаванд. Озодшавии маҳаллии шиддат ё бозсозии сохтори ҷинс метавонад боиси муваққатан баста шудан ё аз нав ҷойгир шудани баъзе шикофҳо гардад.

Чунин фишурдашавии маҳаллӣ метавонад роҳи мавҷро муваққатан тезонад. Аз ин рӯ, афзоиши фаврии суръат дар як сенсорро мустақим ҳамчун “осеб беҳтар шуд” тафсир кардан дуруст нест; намунаи сеандоза ва вақтӣ бояд якҷоя арзёбӣ шавад.

Се марҳилаи осеб

Ҳамвории шикоф эволютсияи осебро чӣ гуна назорат кард?

Азбаски ҳамвории сустии шикоф бо нишебии тақрибан 65° дар ибтидо сустии механикиеро бо якпорчагии сохтории пасттар ба вуҷуд овард, осеб дар буриши шикоф–сақфи галерея мутамарказ шуд, сипас дар тӯли геометрияи шикоф пеш рафт ва талафи суръати мавҷи P дар буриши Y25, ки аз шикоф мегузарад, нисбат ба буришҳои Y15 ва Y35, ки аз шикоф дур мебошанд, бештар буд.

Буришҳои Y15, Y25 ва Y35

Дар се буриши хос хатҳои мониторинг дар баландии 1,5 m аз сақфи галерея дар тӯли X = 4–20 m муайян карда шуданд.

Суръати ибтидоии пасттари Y25 низ бо якпорчагии сохтории сусттари ибтидоӣ дар минтақаи шикоф мувофиқ аст. Бо гузашти вақт аномалияи суръати паст на танҳо калонтар, балки бештар ба ҳам пайваст шудааст.

Усул ва Натиҷаҳои Таҳқиқот

Модели COMSOL

Параметрҳои ҷинс

Ёддошти ҷадвали манбаъ: Дар ҳамон Ҷадвали 1, фавран дар паҳлӯи сутуни кунҷи соиши дохилӣ, сутуни дигаре бо сарлавҳаи “Internal Friction Angle” бори дуюм ҷойгир шудааст ва дар ҳар ду сатр арзиши 3 дода шудааст. Азбаски воҳид ё таърифи физикии сарлавҳаи дуюм дар манбаъ равшан нест, Verianla ин арзишро ҳамчун параметри дигар тафсир намекунад.

Ҳисобкунии думарҳилагӣ

Таҳқиқоти рақамӣ дар ду марҳилаи асосӣ анҷом дода шудааст.

Марҳилаи 1 — Осеби хазиш: Рушди хазиш ва осеби ҷинси атроф дар зери шиддати дарозмуддати дар ҷой ҳал карда мешавад.

Манбаъ ҳашт нуқтаи хоси вақтро истифода мебарад:

1, 30, 60, 90, 120, 150, 180 ва 210 рӯз.

Марҳилаи 2 — Тасвирсозии мавҷ аз манбаи фаъол: Хусусиятҳои механикии пас аз осеб дар ин нуқтаҳои вақт ба модели мавҷи эластикӣ интиқол дода мешаванд. Манбаъҳо барангехта мешаванд, вақтҳои аввали расиши мавҷи P дар қабулкунандаҳо ба даст оварда мешаванд ва майдони сеандозаи суръат аз нав сохта мешавад.

Ҷойгиршавии манбаъ–сенсор

Шакли мавҷи манбаъ

Барангезиши манбаъ:

\[ P= P_0 \exp\left(-\gamma\frac{t}{t_0}\right) \sin\left( \frac{4\pi}{1+t_0/t} \right) \tag{19} \]

муайян шудааст.

Параметрҳои манбаъ:

• \(P_0=1{,}4\times10^6\) N,
• \(\gamma=1{,}86\),
• \(t_0=8{,}1\times10^{-5}\) s.

Манбаъҳои S1, S2, S3, S4, S5, S6 ва S7 пайдарпай фаъол карда шудаанд.

Вақтҳои аввали расиши мавҷи P

Дар бисёр нуқтаҳои қабулкунандае, ки тавассути манбаи S3 омӯхта шуданд, бо гузашти вақт афзоиши умумии вақти аввали расиш мушоҳида шудааст. Хусусан нуқтаи мониторинги рақами 7 афзоиши барҷастатаринро нишон додааст.

Мувофиқи тафсири манбаъ, ин нуқта ба мавқее мувофиқ аст, ки дар он осеб мутамарказ, шикастҳо беҳтар рушд карда ва бозтақсимшавии шиддат қавӣ мебошад.

Бо вуҷуди ин, аз сабаби басташавии маҳаллии шикофҳо ва озодшавии шиддат дар баъзе фосилаҳои вақт вақти аввали расиш метавонад муваққатан кам шавад. Аз ин рӯ, рушд комилан монотонӣ нест.

Майдони суръат дар рӯзи 1

Дар марҳилаи аввал ҷинси атроф нисбатан солим аст. Манбаъ дар қисми зиёди майдони сеандозаи суръат диапазони тақрибан 4000–4500 m/s-ро гузориш медиҳад.

Бо вуҷуди ин, бар асари таъсири якҷояи озодшавии шиддати вобаста ба кандани нақб ва ҳамвории шикоф, аз рӯзи аввал дар минтақаи шикоф ва буриши шикоф–сақф аномалияҳои маҳаллии суръат ба вуҷуд меоянд.

Рушди 30–90-рӯза

Бо бозсозии майдони шиддат, минтақаҳои суръати паст ҳам дар минтақаи шикоф ва ҳам дар атрофи галерея ба сӯи ҷинси амиқтари атроф пеш мераванд.

Хусусан аномалияи назди шикоф аз минтақаҳои маҳаллии пора-пора ба шакли тасмаи пайвастатар мегузарад. Дар ҳамин давра майдони осеб низ аз минтақаҳои сатҳӣ ба ҷинси амиқтари атроф пеш рафта, минтақаҳои калони осеби вобаста ба вақт ба вуҷуд меоянд.

Рушди 90–210-рӯза

Дар ин марҳилаи дертар, гарчанде суръати коҳиши суръат нисбат ба давраи аввал сусттар мешавад, ҳаҷми ишғолкардаи минтақаҳои суръати паст ва пайвастагии онҳо бо ҳамдигар афзоишро идома медиҳад.

Дар майдони осеб бошад, шабакаи шикоф аз гурӯҳбандии маҳаллӣ ба пайвастагии минтақавӣ мегузарад ва манбаъ афзоиши осебро ҳамчун эволютсияи суръатгиранда тавсиф мекунад.

Ба вуҷуд омадани коҳиши барҷастаи ғайрихаттии суръат дар ядрои шикоф яке аз аломатҳои асосии рақамиест, ки пешрафти вайроншавии ҷинси атрофро ба марҳилаи интиқодӣ нишон медиҳад.

Муқоисаи майдони осеб ва майдони суръат

Манбаъ майдони суръати Расми 9-ро бо майдони осеби Расми 11 дар ҳамон буришҳои ортогоналӣ муқоиса мекунад. Минтақаҳои дорои осеби зиёд дар маҷмӯъ бо минтақаҳои суръати паст мувофиқат мекунанд.

Мувофиқат на танҳо аз ҷиҳати ҷойгиршавӣ, балки аз рӯи самти паҳншавӣ ва марҳилаи рушд низ мушоҳида мешавад. Хусусан ҳамвории шикоф ҳам геометрияи майдони осеб ва ҳам майдони суръати пастро назорат мекунад.

Оё ин таҳқиқот низоми воқеии мониторинги саҳроиро тасдиқ мекунад?

Не. Гарчанде таҳқиқот геометрияи воқеии галереяи амиқ ва мушоҳидаҳои саҳроии осебро истифода мебарад, майдони суръати мавҷи P ва эволютсияи осеби 1–210-рӯза аз модели рақамии бар COMSOL асосёфта гирифта шудаанд; санҷиши мавҷудаи саҳроӣ танҳо ба мувофиқати фазоии минтақаҳои ҳассоси пешбинишуда бо наздикшавии деворҳои паҳлӯӣ ва фурӯравии сақфи мушоҳидашуда асос меёбад ва маълумоти дарозмуддати миқдории саҳроии манбаи фаъол ҳанӯз вуҷуд надорад.

Мушоҳидаи саҳроӣ чиро тасдиқ кард?

Аксҳои саҳроӣ ва реконструксияи сеандозаи геологии манбаъ ду шакли асосии вайроншавиро нишон медиҳанд:

• наздикшавии деворҳои паҳлӯӣ,
• фурӯравии сақф.

Аномалияҳои осеби баланд ва суръати паст дар модели рақамӣ низ махсусан дар сақфи галерея, деворҳои паҳлӯӣ ва буриши шикоф–галерея мутамарказ мешаванд.

Ин мувофиқати фазоӣ асоснок будани моделро аз ҷиҳати муҳандисӣ дастгирӣ мекунад; аммо азбаски таҳлили мустақими хатои миқдорӣ бо суръатҳои аз сенсорҳои саҳроӣ ченшуда анҷом нашудааст, ин тасдиқи пурраи миқдорӣ нест.

Натиҷаҳое, ки таҳқиқот дастгирӣ мекунад

• Майдони сеандозаи суръати мавҷи P бо эволютсияи ҷойгиршавӣ ва вақти осеби хазиш дар модел мувофиқати қавии фазоӣ нишон медиҳад.
• Минтақаҳои суръати паст ҳамроҳ бо ҷамъшавии осеб васеъ шуда, бо гузашти вақт ба ҳам мепайванданд.
• Ҳамвории сустии шикоф ҷойгиршавӣ ва самти пешрафти осебро ба таври назаррас назорат мекунад.
• Дар буриши Y25, ки шикофро мебурад, талафи суръат нисбат ба буришҳои дур аз шикоф бештар аст.
• Модел метавонад гузариш аз осеби маҳаллӣ ба пайвастшавии минтақавии осебро дар фосилаи 210-рӯза тасвир кунад.
• Минтақаҳои ҳассоси рақамӣ бо ҷойҳои фурӯравии сақф ва наздикшавии деворҳои паҳлӯӣ дар мушоҳидаҳои саҳроӣ аз ҷиҳати сифатӣ мувофиқат мекунанд.

Натиҷаҳое, ки таҳқиқот дастгирӣ намекунад

• Нишон намедиҳад, ки дар галереяи воқеӣ дар тӯли 210 рӯз ҳамин арзишҳои суръат чен шудаанд.
• Дақиқии огоҳкунии барвақти саҳроӣ, сатҳи ҳушдори бардурӯғ ё эҳтимоли ошкоркунии низоми пешниҳодшударо ба таври миқдорӣ тасдиқ намекунад.
• Нишон намедиҳад, ки ҳамин натиҷаҳо барои ҳар навъи ҷинс, ҳар геометрияи шикоф ё ҳар умқи маъдан эътибор доранд.
• Нишон намедиҳад, ки шабакаи воқеии мезоскопии шикоф ҳамаи таъсирҳои шикаст, парокандашавӣ ва дифраксияи мавҷро ҳал мекунад.
• Исбот намекунад, ки ҷойгиршавии маҳдуди манбаъ–қабулкунанда барои томографияи саҳроии дорои ҳалнокии баланд кофӣ аст.
• Нишон намедиҳад, ки параметрҳои Norton–Bailey ва Weibull метавонанд бе калибрсозӣ ба массаҳои дигари ҷинс интиқол дода шаванд.

Маҳдудиятҳои асосӣ

1. Гетерогении макро-эквивалентӣ: Модели муҳити пайваста гетерогении ҷинсро бо тағйирёбии омории параметрҳо ифода мекунад; геометрияи ҷудогонаи шикофҳои мезоскопиро мустақим ҳал намекунад.
2. Апертураи танги мушоҳида: Ҷойгиршавии манбаъ–қабулкунанда ҳалнокии фазоии ҳалли баръакси сеандозаро маҳдуд мекунад.
3. Санҷиши миқдории саҳроӣ вуҷуд надорад: Сабтҳои дарозмуддати саҳроии манбаи фаъол ҳанӯз дастрас нестанд.
4. Равиши нури рост: Таъсирҳои мураккаби шикаст ва дифраксияи саҳроӣ пурра ифода намешаванд.
5. Такрорпазирии параметрҳо: Манбаъ ҳамаи коэффисиентҳои рақамии калибрсозии моделҳои Norton–Bailey ва Weibull-ро дар матни асосӣ ба таври равшан ва дар як ҷадвали ягона пешниҳод намекунад.
6. Номуайянии сарлавҳаи Ҷадвали 1: Маънои сарлавҳаи дуюми “Internal Friction Angle” шарҳ дода нашудааст.

Самти таҳқиқоти оянда

Муаллифон барои миқдоритар муайян кардани робитаи осеб–суръат дар массаи гетерогении ҷинс истифодаи назарияи муҳити эквивалентии ғайрихаттиро пешниҳод мекунанд.

Ҳамчунин оптимизатсияи ҷойгиршавии манбаъ–қабулкунанда ва санҷиши модел бо маълумоти воқеии мониторинги саҳроии манбаи фаъол ба нақша гирифта шудааст. Ин ду такмил қадами асосии минбаъда барои баланд бардоштани ҳалнокии ҳалли баръакс ва қобилияти татбиқи муҳандисӣ мебошанд.

Ёддошт оид ба Манбаъ ва Усул

Унвони аслӣ: Numerical Imaging Characterization of Three-Dimensional Velocity Fields for Creep Damage Evolution in Surrounding Rock of Deep Roadways

Муаллифон: Shichao Yang; Yongsheng Cao; Xulong Yao; Daixing Hu; Guangliang Yan; Yuwei Wang; Hao Zhou

Муаллифи масъул: Yongsheng Cao

Муассиса 1: Mine Green Intelligent Mining Technology Innovation Center of Hebei Province, College of Mining Engineering, North China University of Science and Technology, Tangshan 063210, China

Муассиса 2: College of Artificial Intelligence, North China University of Science and Technology, Tangshan 063210, China

Маҷалла: Applied Sciences

Ношир: MDPI

Навъи нашр: Мақолаи таҳқиқотии тақризшуда ва дастрасии озод

Сабти библиографӣ: Applied Sciences, 2026, 16(17), 8842

DOI: 10.3390/app16178842

Ирсол: 13 Июл 2026

Бознигарӣ: 24 Август 2026

Қабул: 3 Сентябр 2026

Нашр: 5 Сентябр 2026

Иҷозатнома: Creative Commons Attribution (CC BY).

Навъи таҳқиқот: Моделсозии рақамии геомеханикии сеандоза + моделсозии пешрави мавҷи эластикӣ + реконструксияи майдони суръати мавҷи P + муқоисаи сифатии осеби саҳроӣ.

Нармафзори асосӣ: COMSOL Multiphysics 6.3.

Модели асосии механикӣ: Модели хазиши Norton–Bailey + ифодаи гетерогении Weibull + модели осеби эластикӣ.

Меъёрҳои осеб: Шиддати максималии кашишӣ ва меъёри Mohr–Coulomb.

Усули тасвирсозии суръат: Вақти аввали расиши мавҷи P аз манбаи фаъол + суръати роҳ бар асоси ҳуҷайра + коррелятсияи минтақавии фазоӣ.

Нуқтаҳои вақт: 1, 30, 60, 90, 120, 150, 180 ва 210 рӯз.

Низоми манбаъ–қабулкунанда: 7 манбаи фаъол, 24 нуқтаи мониторинг ва чор истгоҳи ченкунӣ.

Маблағгузорӣ: National Natural Science Foundation of China (52604121); Science and Technology Research Project of the Department of Education of Hebei Province (QN2025427); Natural Science Foundation of Hebei Province of China (E2025209181); Central Government Guided Local Science and Technology Development Fund (264Z4201G).

Кумитаи Этикаи Муассисавӣ: Татбиқ намешавад.

Ризоияти огоҳона: Татбиқ намешавад.

Дастрасии маълумот: Зикр шудааст, ки маълумотро аз муаллифон бо дархост гирифтан мумкин аст.

Бархӯрди манфиатҳо: Муаллифон бархӯрди манфиатҳоро гузориш надодаанд.

Саҳми муаллифон: Shichao Yang; консептуализатсия, методология, санҷиш, таҳқиқот, идоракунии маълумот, тарҳи аввалия, визуализатсия ва идоракунии лоиҳа. Yongsheng Cao; консептуализатсия, методология, таҳлили расмӣ, таҳқиқот, захираҳо, идоракунии маълумот, дарёфти маблағгузорӣ, бознигарӣ/таҳрир ва назорат. Xulong Yao; консептуализатсия, методология, таҳлили расмӣ, таҳқиқот, захираҳо, идоракунии маълумот, бознигарӣ/таҳрир ва назорат. Daixing Hu; методология, таҳқиқот ва бознигарӣ/таҳрир. Guangliang Yan; методология, нармафзор ва санҷиш. Yuwei Wang; методология ва бознигарӣ/таҳрир. Hao Zhou; методология ва бознигарӣ/таҳрир.

Маҳдудияти асосии тафсир: Эволютсияи сеандозаи осеб ва суръат симулятсия мебошад. Маълумоти саҳроӣ танҳо муқоисаи сифатии шаклҳои осеб ва ҷойҳои ҳассосро таъмин мекунад; санҷиши дарозмуддати миқдории саҳроӣ бо манбаи фаъол вуҷуд надорад.

Маҳдудияти гузориши параметрҳо: Манбаъ арзишҳои рақамии ҳамаи параметрҳои калибрсозии муодилаҳои Norton–Bailey ва Weibull-ро ҳамчун маҷмӯи пурраи возеҳи параметрҳо пешниҳод намекунад.

Ёддошти гузоришии Ҷадвали 1: Сарлавҳаи “Internal Friction Angle” дар ду сутун такрор шудааст; номи физикии арзиши 3 дар сутуни дуюм дар манбаъ равшан нест.

Аз нав кашидани визуал: Ҷараёни кори ҳамгироидашудаи тасвирсозии хазиш–осеб–суръат, геометрияи галереяи шикофдор, ҷойгиршавии манбаъ–сенсор, рушди минтақаи суръати пасти 1–210-рӯза ва муқоисаи суръати Y15/Y25/Y35 метавонанд барои Verianla ҳамчун схемаҳои техникии аслӣ аз нав сохта шаванд.

Мутобиқати Verianla Live: Барои Live Process, Live Figure, Live Line, Live Compare ва Live Equation дараҷаи баланди мутобиқат дорад. Ҳисоб кардани натиҷаи наве, ки дар манбаъ нест, тавассути тағйир додани параметри мавод, вақт ё манбаъ аз ҷониби корбар мувофиқ нест.