Мета. Метою роботи є створення методики моделювання сейсмічних хвильових полів для широкого класу вертикально- і горизонтально-неоднорідних шаруватих середовищ. Моделювання дасть змогу точніше оцінити характеристики осадових товщ під час дослідження передаточних характеристик середовища під інженерними спорудами. Методика. Моделювання в області інженерної сейсміки потребує використовувати широкий частотний діапазон (у межах частот від 0 до 200 Гц) для дослідження всіх можливих впливів на інженерні споруди. Для розв’язання прямої задачі необхідно використовувати математичні методи моделювання, які дають змогу враховувати різні види і форми неоднорідностей, а також враховувати складну будову осадового шару. Дослідження проводилося через розв’язання прямої динамічної задачі сейсміки методом скінчених елементів. Цей метод математичного моделювання дає можливість проводити розрахунки для моделей, які є складні за своєю будовою. Під час розв’язання прямої динамічної задачі сейсміки вказаним методом коливання середовища розраховуються для кожного моменту часу, тому не втрачається можливість врахування різних обмінних ефектів всередині моделі, а також розраховуємо моделі з різною складною геометричною будовою середовища та різноманітними включеннями. Для моделювання використовувалися наявні двомірні моделі середовища. Під час завдання сигналу у вигляді, близькому до дельта-імпульсу, отримано відклик середовища у повному можливому діапазоні частот коливання моделі, без додаткового оброблення вихідних результатів. Результати. Створений програмний пакет для математичного моделювання сейсмічного хвильового поля. Результатом моделювання є отримане поле переміщень, швидкостей переміщень, прискорення, а також відповідні частотні характеристики для цієї моделі. Наукова новизна. Отриманий у результаті досліджень програмний пакет дає змогу в інтерактивному режимі досліджувати динамічні характеристики і резонансні частоти осадового шару. Практична значущість. У результаті досліджень отримане хвильове поле і частотна характеристика осадового шару під інженерною спорудою. Аналіз частотних характеристик середовища дає можливість отримати резонансні частоти, які потрібно враховувати при проектуванні великих інженерних конструкцій.
- Бате К. Численные методы анализа и метод конечных элементов / К. Бате, Е. Вилсон. – М. : Стройиздат, 1982. – 448 с.
- Брич Т .Б. Математичне моделювання впливу процесу поглиблення нафтогазової свердловини на напружено-деформований стан гірського масиву / Т .Б. Брич // Вісник Львівського університету. Серія фізична – 2010. – №. 45. – С. 135–141.
- Вербицький С. Т. Метод Накамури та метод скінчених елементів при дослідженні АЧХС. / С. Т. Вербицький, Т. Б. Брич, Н. І. Рожок,
Б. Є. Купльовський // “Геодинаміка”. – 2011. –
№ 2(11). – С. 38–40. - Ильюшин А. А. Механика сплошной среды /
А. А. Ильюшин. – М. : Издательство Московского университета, 1978. – 288 с. - Кендзера О. В. Сейсмічна небезпека і захист від землетрусів (практичне впровадження розробок Інституту геофізики ім. С. І. Субботіна НАН України) / О. В. Кендзера // Вісник Національної академії наук України. – 2015. – № 2. – С. 44–57. – Режим доступу : http ://nbuv.gov.ua/j-pdf/vnanu_2015_2_10.pdf.
- Кендзера О. Врахування амплітудно-частотних характеристик ґрунтової товщі при сейсмічному мікрорайонуванні будівельного майданчика в м. Одесі / О. Кендзера, Ю. Семенова // Вісник Київського національного університету імені Тараса Шевченка. Серія Геологія. –
2010. – № 2(49). – С. 10–13. - Купльовський Б .Є. Моделювання хвильового поля для складних сейсмічних розрізів / Б .Є. Купльовський // Вісник Львівського університету. Серія фізична – 2010. – №. 45. – С. 141–150.
- Седов Л. И. Механика сплошной среды : в 2-х т. / Л. И. Седов. – М. : Наука, 1984. – 560 c.
- Стародуб Ю. П. Комбінований матрично-скінченоелементний метод для вивчення поширення хвильових полів у неоднорідних середовищах / Ю. П. Стародуб, Т. Б. Брич // Матеріали науково-технічної конференції професорсько-викладацького складу, наукових працівників і аспірантів Української академії друкарства. – 1995. – С. 132.
- Старостенко В. І. Сейсмологічні дослідження для Чорнобильської АЕС / В. І Старостенко,
О. В. Кендзера, В. Д. Омельченко, С. Т. Вербицький, Ю. Т. Вербицький, Т. А. Амашукелі, Ю. В. Лісовий, Н. І. Рожок // Національна академія наук України – Чорнобилю : зб. наук. пр. / НАН України. Національна бібліотека України ім. В. І. Вернадського; редкол. : О. С. Онищенко (гол.) та ін. – К., 2006. – Режим доступу : http ://www.nbuv.gov.ua/ books/2006/chernobyl/svi.pdf. - Тимошенко С. П. Теория упругости / С. П. Тимошенко, Дж. Гудьер. – М. : Наука, 1975. – 576 с.
- Bathe K.-J., Finite element procedures in engineering analysis. / K.-J. Bathe. – New Jersey, 1982, Prentice-Hall, Inc., Englewood Cliffs, – 738 p.
- David V. Hutton, Fundamentals of Finite Element Analysis / David V. Hutton. – New York, 2004, McGraw-Hill, 495 P.
- Singiresu S. Rao, The Finite Element Method in Engineering. – 4 ed. / Singiresu S. Rao. – Miami, 2004, Elsevier Science & Technology Books,
664 p. - Zienkiewicz O. C., The Finite Element Method for solid and structural mechanics. Six edition. Vol. 1–3 / O. C. Zienkiewicz., R. L.Taylor // Oxford, 2005, Elsevier Butterworth-Heinemann. – 632 p.
- Zhangxin Chen, Finite Element Methods and Their Applications / Zhangxin Chen. – Berlin, 2005, Springer, 411 p