ilmsarchashmalari@umail.uz +998 91-915-45-55 220100, Urganch shahri, Hamid Olimjon koʻchasi, 14-uy.
Arxiv / №10 · 2026 / Maqola
01.00.00 – FIZIKA-MATEMATIKA FANLARI

HARAKATLANUVCHI YUK TA’SIRIDA QOPLAMASIZ SILINDRIK TUNNELGA EGA QOVUSHQOQ-ELASTIK YARIM FAZONING KUCHLANGANLIK-DEFORMATSIYA HOLATI VA UNDA TO‘LQINLARNING TARQALISHI

Annotatsiya
O'ZBEKCHA

O‘qi erkin sirtga parallel ravishda muayyan chuqurlikda joylashgan silindrik bo‘shliq-qa (qoplamasiz tunnelga) ega chiziqli qovushqoq-elastik, bir jinsli va izotrop yarim fazoning kuchlanish-deformatsiya holati masalasi tadqiq etiladi. Bo‘shliq konturiga Reley to‘lqini tezligidan kichik bo‘lgan doi-miy tovushosti tezlik bilan tekis harakatlanuvchi normal yoki urinma yuk qo‘yilgan. Qovushqoq-elastiklik dinamik nazariyasining fazoviy chegaraviy masalasi doirasida to‘lqin potensiallarini yassi to‘lqinlar bo‘yi-cha yoyish, to‘lqin maydonlarining superpozitsiya prinsipi va ularni silindrik funksiyalar bo‘yicha qator-larga qayta yoyishga asoslangan aniq analitik yechim qurilgan. Ushbu yondashuv muhitni fazoviy diskret-lashtirmasdan, to‘lqinlarning yer sirtidan ko‘p marta qaytishi va bo‘shliq konturida sochilishi jarayon-larini aniq hisobga olish imkonini beradi. Dinamik kuchlanishlar va ko‘chishlarning yuk harakati tezligiga, bo‘shliqning joylashish chuqurligiga hamda muhitning qovushqoq-elastik parametrlariga bog‘liq holda taqsimlanish qonuniyatlari aniqlangan. Olingan natijalar kichik transport tunnellarining dinamik mustah-kamligini baholash uchun etalon bo‘lib xizmat qilishi mumkin.

Kalit so'zlar: qovushqoq-elastik yarim fazo, qoplamasiz tunnel, harakatlanuvchi yuk, to‘lqinlar dif-raksiyasi, kuchlanish-deformatsiya holati, analitik yechim, silindrik to‘lqin potensiali.
РУССКИЙ

Исследуется задача о напряжённо-деформированном состоянии линейно-вязко-упругого однородного изотропного полупространства с цилиндрической полостью (тоннелем без обделки), ось которой расположена на некоторой глубине параллельно свободной поверхности. К контуру полости приложена нормальная или касательная нагрузка, равномерно движущаяся с пос-тоянной дозвуковой скоростью, меньшей скорости волны Рэлея. В рамках пространственной крае-вой задачи динамической теории вязкоупругости построено точное аналитическое решение, осно-ванное на разложении волновых потенциалов по плоским волнам, принципе суперпозиции волновых полей и их переразложении в ряды по цилиндрическим функциям. Данный подход позволяет точно учитывать процессы многократного отражения волн от дневной поверхности и их рассеяния на контуре полости без пространственной дискретизации среды. Выявлены закономерности распре-деления динамических напряжений и перемещений в зависимости от скорости движения нагрузки, глубины заложения полости и вязкоупругих параметров среды. Полученные результаты могут слу-жить эталоном для оценки динамической прочности малых транспортных тоннелей.

Ключевые слова: вязкоупругое полупространство, тоннель без обделки, движущаяся нагруз-ка, дифракция волн, напряжённо-деформированное состояние, аналитическое решение, цилиндри-ческий волновой потенциал.
ENGLISH

The problem of the stress-strain state of a linear-viscoelastic homogeneous isotropic half-space with a cylindrical cavity (unsupported tunnel) of radius, located at a depth parallel to the free surface, is studied. The cavity contour is subject to a normal or shear load, uniformly moving at a constant subsonic speed (less than the Rayleigh wave speed). Within the framework of the spatial boundary value problem of the dynamic theory of viscoelasticity, an exact analytical solution was constructed based on the expansion of wave potentials in plane waves, the principle of superposition of wave fields and their reexpansion into series in cylindrical functions. This approach makes it possible to accurately take into account the processes of multiple reflection of waves from the day surface and their scattering on the contour of the hole without using spatial discretization of the medium. Patterns of distribution of dynamic stresses and displacements depending on the loading speed, cavity depth and viscoelastic parameters of the medium were revealed. The obtained results serve as a basic standard for assessing the dynamic strength of small transport tunnels.

Keywords: Viscoelastic half-space, unlined tunnel, moving load, wave diffraction, stress-deformed state, analytical solution, cylindrical wave potential.

Maqola · PDF

Foydalanilgan adabiyotlar

  1. Eringen A.C., Suhubi E.S. (1975). Elastodynamics: Linear theory (Vol. 2). Academic Press
  2. Pao Y.H., Mow C.C. (1973). Diffraction of elastic waves and dynamic stress concentrations. Crane Russak & Company.
  3. Lu J.F., Jeng D.S. (2004). A semi-analytical method for dynamic response of a 3D tunnel in a saturated half-space. International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics, 28(1), p. 57–81.
  4. Yang Y., Kou X. (2019). Scattering of plane SH-waves by a shallow circular tunnel in an elastic half-space. Applied Mathematical Modelling, 68, p. 432–448.
  5. Fang J., Jin B. (2021). Dynamic response of a cylindrical cavity in a viscoelastic medium under moving loads. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 142, 106540
  6. Q.Li, C.Wang, P.Wang, M.Luo, HWang, and Y.Lu. “Dynamic response behaviors of buried pipelines subjected to the impact of spherical falling objects in cold regions,” Journal of Vibroengineering, Vol. 27, № 4, pp. 655–668, Jun. 2025, https://doi.org/10.21595/jve.2025.24679
  7. Sh.N.Almuratov, J.Shomurodov, O.Savenko, N.Toshboyeva. VIBROENGINEERING PROCEDIA. 76th International Conference on Vibroengineering in Tashkent, Uzbekistan, April 28–29, 2026. DOI https://doi.org/101. .21595/vp.2026.26327
← Songa qaytish