Оптимизация энергоемкости подводного разрушения горных пород

Специальная машина двигается по морскому дну, разрушая и измельчая донные породы, для последующей их транспортировки на корабль поддержки. Разрушение горных пород связано с большими затратами энергии. Поэтому в целях уменьшения энергетических затрат было предложено накладывать на инструмент разрушающей машины дополнительные высокочастотные колебания. На основе развиваемого в центре "Динамика" структурно-временного подхода была построена модель, прогнозирующая и объясняющая снижение усилий, получаемое в результате комбинирования квазистатического и высокочастотного воздействия.

Также совместно с лабораторией механики материалов НИИ механики ННГУ была проведена серия экспериментов по определению инкубационного времени разрушаемого горного материала (сухой известняк и известняк насыщенный водой). В испытаниях были установлены значения определяющих констант структурно-временной модели. В результате проведённых исследований удалось установить, что при сочетании применяемых в технологии добычи минералов квазистатических воздействий с колебаниями определённого частотного диапазона можно получить существенное снижение разрушающих усилий.

Слева: пример расчёта средней режущей породу силы в зависимости от частоты накладываемых колебаний 

Справа: ударные и квази-статические испытания образцов из сухого и влагонасыщенного известняка