Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Difficulties of hydrofracturing in sandstone - experimental study

Vikram S., Kumar Dheeraj, Subrahmanyam D. S.

Journal of Sustainable Mining

|

2024

|

Vol. 23, iss. 2

160--176

EN

Hydrofracturing in sandstone is not an easy task. Sandstone is porous; fluid dissipation is common hence unable to obtain breakdown pressures in certain flow rates (0.0000005-0.0001 m3/s). The higher flow rate (0.00025 m3/s) is ascertained to determine the fracturing pressures. Due to this, fracture propagation and delineation are observed (Satya Subrahmanyam, 2022) [1]. To enhance, an experimental method is adopted by carrying out 6 Hydrofracturing tests in a borehole comprising sandstone. A high flow rate of 0.00025 m3/s and viscosity 0.001 Pa s is applied. Later, the fracture simulation was run on 12 core samples collected from the same depths in a lab. The fluid flow rates of 0.0000005-0.0000015 m3/s, viscosity 0.27 Pa- second, pore pressure of 4 MPa, confining pressures in vertical-12 MPa and horizontal 6, 18, 24, 30 MPa is applied. The fracture traces and the stress results exhibit a difference of 80°-300° observed in both cases. The major principle stress orientation obtained in the borehole is 20° and 40°. In lab tests with confining horizontal pressures at 6 and 18 MPa, it is 120° and 130°, and at 24 and 30 MPa is 20°. This indicated that there is fracture delineation occurred. It is observed in the higher flow rate and confining pressures.

2

Modelling hysteresis loops of non-oriented electrical steel

Chwastek Krzysztof, Koprivica Branko, Rosić Marko, Gozdur Roman, Gębara Piotr

Przegląd Elektrotechniczny

|

2023

|

R. 99, nr 11

221--223

EN

Non-oriented electrical steels constitute the most important segment of the market of soft magnetic materials. In the paper the usefulness of the model based on hyperbolic tangent nonlinear transformation for the description of quasi-static hysteresis loops for this type of material is verified.

PL

Blachy elektrotechniczne o ziarnach niezorientowanych stanowią najważniejszy segment rynku materiałów magnetycznie miękkich. W pracy zweryfikowano użyteczność modelu opartego na nieliniowej transformacji tangens hiperboliczny do opisu quasi-statycznych pętli histerezy dla tego typu materiału.

3

Influence of soil anisotropic stiffness on the deformation induced by an open pit excavation

Lisewska Katarzyna, Cudny Marcin

Archives of Civil Engineering

|

2023

|

Vol. 69, nr 4

141--156

EN

In this paper, the problem of deformation induced by an open pit excavation in anisotropic stiff soils is analysed by FE modelling. The presented research is focused on the influence of material model with anisotropic stiffness on the accuracy of deformation predictions as compared with the field measurements. A new hyperelastic-plastic model is applied to simulate anisotropic mechanical behaviour of stiff soils. It is capable to reproduce mixed variable stress-induced anisotropy and constant inherent cross-anisotropy of the small strain stiffness. The degradation of stiffness depending on strain is modelled with the Brick-type model. The model formulation and parameters are briefly presented. General deformation pattern obtained in the exemplary 2D boundary value problem of an open pit excavation is investigated considering different values of inherent cross-anisotropy coefficient of small strain stiffness. The numerical simulations are performed as a coupled deformation-flow analysis which allows to properly model the drainage conditions. The excavation phases are simulated by removal of soil layers according to the realistic time schedule. Finally, the monitored case of the trial open pit excavation in heavily overconsolidated Oxford Clay at Elstow, UK is simulated with proposed material model both in 2D and 3D conditions. The obtained calculation results are compared with displacement measurements and discussed.

PL

Modelowanie numeryczne zagadnień geotechnicznych związanych z odciążeniem podłoża (np. tunelowanie, wykopy) wymaga odpowiedniego opisu materiałowego gruntu, który pozwala na prawidłową symulację charakterystyki mechanicznej w zakresie małych odkształceń. Najważniejszymi elementami są tutaj nieliniowość sztywności związana z barotropią oraz degradacją stycznego modułu ścinania z odkształceniem oraz inherentna anizotropia sztywności. Modele konstytutywne dostępne w popularnych systemach obliczeniowych rzadko pozwalają na uwzględnienie anizotropii sztywności w zakresie małych odkształceń. Najczęściej przyczyną jest bardziej skomplikowana procedura implementacji niż w przypadku modeli z izotropową sztywnością, jak również ograniczona dostępność parametrów materiałowych związanych z anizotropią. Rozwój technik pomiarowych w eksperymentalnej mechanice gruntów, obserwowany w ostatnich latach na całym świecie, pozwala jednak na zaprojektowanie i przeprowadzenie badań anizotropii sztywności w warunkach ważnych inwestycji lub projektów badawczych. Najczęściej jest to pomiar współczynnika anizotropii αG w aparacie trójosiowym wyposażonym w elementy sejsmiczne bender zorientowane zarówno w pionie jak i w poziomie. System taki pozwala na bezpośrednie wyznaczenie modułów ścinania w płaszczyźnie pionowej Gvh oraz poziomej Ghh (αG= Ghh/Gvh). W artykule przedstawiono własny hipersprężysto-plastyczny model konstytutywny uwzględniający zarówno nieliniowość jak i anizotropię sztywności w zakresie małych odkształceń. W modelu tym wykorzystano anizotropową hipersprężystość do opisu sztywności początkowej, system zagnieżdżonych powierzchni plastyczności w przestrzeni odkształcenia do opisu degradacji sztywności (tzw. model Brick) oraz konwencjonalne kryterium wytrzymałości na ścinanie do ograniczenia dewiatorowych stanów naprężenia. Model został zaimplementowany w programie metody elementów skończonych Plaxis w ramach opcji User Defined Soil Model (UDSM). Analizowanym zagadnieniem brzegowo początkowym jest próbny otwarty wykop wykonany w ile oxfordzkim w Elstow, Wielka Brytania. Szeroka baza danych dotyczących niestandardowych badań laboratoryjnych iłu oksfordzkiego zorientowanych, oprócz wyznaczenia parametrów standardowych, na charakterystykę anizotropii sztywności dostępna jest w literaturze. Dokładny opis realizacji wykonanego próbnego wykopu z danymi pozwalającymi na przeprowadzenie własnych analiz wraz z wynikami monitoringu przemieszczeń dostępne są w publikacji Hird&Pierpoint (Geotechnique 47(3), 1997). Umożliwiło to, kalibrację parametrów anizotropowego modelu hipersprężysto-plastycznego i przeprowadzenie analizy wstecz będącej cenną weryfikacją przydatności opracowanego modelu konstytutywnego. Przed wykonaniem symulacji numerycznych próbnego wykopu w Elstow przeprowadzono również serię obliczeń na uproszczonym przykładowym modelu wykopu otwartego w płaskim stanie odkształcenia w celu rozpoznania wpływu czystej anizotropii inherentnej na deformację powstającą podczas odciążenia podłoża gruntowego takim wykopem. Symulację numeryczną wykopu próbnego w Elstow przeprowadzono zarówno w płaskim stanie odkształcenia jak i na modelu przestrzennym. Metoda symulacji odpowiadała podejściu sprzężonemu konsolidacji z równoczesnym uwzględnieniem przepływu wody w gruncie (coupled deformation flow analysis). Warunki czasowe wykonania wykopu próbnego, jak również parametry filtracyjne oraz mechaniczne zalegających gruntów powodują jednak, że przedmiotowe zagadnienie brzegowo-początkowe zachodzi ostatecznie w warunkach bliskich warunkom braku drenażu. Wyniki przeprowadzonych symulacji numerycznych porównano z wynikami monitoringu przemieszczenia. Uzyskano zadowalającą zgodność obliczonego i pomierzonego pola przemieszczenia. Dokładność wyników obliczeń jest jednak zmienna w zależności od obszaru analizowanego zagadnienia. Odpowiednie porównania przedstawiono na rysunkach w artykule.

4

Wpływ strumieni chłodzących na rozkład naprężeń i anizotropię w szkle hartowanym

Karvinen Reijo, Aronen Antti

Świat Szkła

|

2022

|

R. 27, nr 3

34--37

5

Pomiar anizotropii w szkle architektonicznym

Moreau Louis

Świat Szkła

|

2022

|

R. 27, nr 4

42--44

6

Ocena efektów zamglenia, anizotropii, zmian przejrzystości i interferencji (HACI)

Moreau Louis

Świat Szkła

|

2022

|

R. 27, nr 4

38--40

7

Nieniszcząca kontrola oraz ocena jakości (poziomu anizotropii) przy użyciu metod fotoelastycznych

Schaaf Benjamin, Di Biase Pietro, Feldmann Markus, Schuler Christian, Dix Steffen

Świat Szkła

|

2022

|

R. 27, nr 1-2

36--40

8

Frequency behavior of specific total loss model taking into account anisotropy of electrical steel

Pluta Wojciech A.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2022

|

R. 98, nr 12

129--132

EN

Due to Goss texture electrical steel displays strong anisotropy of magnetic properties. This phenomenon shoud be taken into account by designers of magnetic circuits as it has undesirable effect e.g. vibrations and noise. Several approaches for anisotropy of magnetic properties can be found in the literature. In this paper are presented frequency behavior of parameters of anisotropy PS loss model based on three components specific total loss model.

PL

Ze względu na fakturę Gossa stal elektryczna wykazuje silną anizotropię właściwości magnetycznych. Zjawisko to powinno być brane pod uwagę przez projektantów obwodów magnetycznych, ponieważ ma ono niepożądany efekt m.in. wibracje i hałas. W literaturze można znaleźć kilka podejść do anizotropii właściwości magnetycznych. W artykule przedstawiono charakterystykę częstotliwościową parametrów anizotropii modelu strat PS w oparciu o trzyskładnikowy model strat całkowitych.

9

Anisotropy of structural and mechanical properties in CuCrZr alloy following hydrostatic extrusion process

Przybysz Sylwia, Kulczyk Mariusz, Skiba Jacek, Skorupska Monika

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2022

|

Vol. 70, nr 4

art. no. e141725

EN

The methods of severe plastic deformation (SPD) of metals and metal alloys are very attractive due to the possibility of refinement of the grains to nanometric sizes, which facilitates obtaining high mechanical properties. This study investigated the influence of SPD in the process of hydrostatic extrusion (HE) on the anisotropy of the mechanical properties of the CuCrZr copper alloy. The method of HE leads to the formation of a characteristic microstructure in deformed materials, which can determine their potential applications. On the longitudinal sections of the extruded bars, a strong morphological texture is observed, manifested by elongated grains in the direction of extrusion. In the transverse direction, these grains are visible as equiaxed. The anisotropy of properties was mainly determined based on the analysis of the static mini-sample static tensile test and the dynamic impact test. The obtained results were correlated with microstructural observations. In the study, three different degrees of deformation were applied at the level necessary to refine the grain size to the ultrafine-grained level. Regardless of the applied degree of deformation, the effect of the formation of a strong morphological texture was demonstrated, as a result of which there is a clear difference between the mechanical properties depending on the test direction, both by the static and dynamic method. The obtained results allow for the identification of the characteristic structure formed during the HE process and the more effective use of the CuCrZr copper alloy in applications.

10

Hydrodynamics and turbulence anisotropy for complex flow in a sinuous channel

Taye Jyotismita, Kumar Bimlesh

Acta Geophysica

|

2022

|

Vol. 70, no 5

2269--2282

EN

Sinuous channel flows are the most natural form of alluvial streams. The complex flow in the channel bends has been the main focus of the study. This paper examines the flow velocity and the three-dimensional velocity fluctuations in a pure sinuous channel. The main focus of the study is on the characterization of turbulence anisotropy along the sinuous bend. Experiments were conducted in a sinuous channel of a rectangular cross-section to identify the turbulence present in the flow. Secondary flow, Reynolds shear stress, turbulent kinetic energy, and anisotropy turbulence were evaluated in the sinuous bend. The bend apex is composed of a large circulation cell at the center of the bend section. The maximum Reynolds shear stress (RSS) is located at the bend apex with the streamwise-transverse and transverse-vertical components of RSS showing high peaks of positive and negative values. This fact is in support of the secondary flow observed in this study. Anisotropic stress tensors were estimated at different bend sections and are shown to have greater contribution toward streamwise and transverse direction. Anisotropic invariant map (AIM) identified the turbulence at bend sections and varying flow depth. Two dimensional, cigar-shaped, and pancake-shaped turbulence was observed at the bend upstream and downstream. Isotropic turbulence was observed at the bend apex. Near the bed (z∕h ≤ 0.2) and away from the bed (z∕h ≥ 0.4), pancake-shaped and cigar-shaped turbulence was observed.

11

Elastic full waveform inversion in VTI media using logging data constraints and gradient precondition

Xu Yipeng, Zhang Kai, Li Zhenchun, He Zilin, Gao Jinfeng, Zhao Xianyang

Acta Geophysica

|

2022

|

Vol. 70, no 4

1665--1676

EN

Elastic full waveform inversion (EFWI) in VTI media using velocity model-based parameterization (PARM-VTIEFWI) can improve the sensitivity of anisotropic parameters, but there are still the problems of gradient’s interference and Nonunique. Research has shown that logging data can constrain the Non-unique of FWI. Therefore, in this paper, we use the logging data as a constraint to limit the Non-unique of the PARM-VTIEFWI. We derive the objective function and gradient equation for the PARM-VTIEFWI based on the constraint of logging information. In addition, to reduce the interference between the gradients of parameters in VTI media, we incorporate a pseudo-Hessian matrix to precondition the gradients and derive a gradient preconditioning formula based on the pseudo-Hessian matrix in this paper. In summary, we propose a new PARM-VTIEFWI method based on logging information constraint and gradient precondition, which reduces the interference between the parameter gradients and constrains the Non-unique of the inversion. The correctness and validity of the method were demonstrated by examples.

12

Nowe metody charakteryzacji materiałów dielektrycznych w zakresie mikrofalowym oraz fal milimetrowych

Karpisz Tomasz

Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne

|

2021

|

nr 4

101--105

PL

Artykuł jest poświęcony rozwojowi jednowymiarowego, skalarnego, wielowarstwowego, elektromagnetycznego modelu otwartego rezonatora Fabry-Perot, wykorzystanego do pomiarów własności elektromagnetycznych elektrycznie cienkich warstw dielektryków na częstotliwości od 20 do 110 GHz. Pokrótce omówiono podstawy teoretyczne metody opisującej zachowanie fali elektromagnetycznej w otwartym rezonatorze Fabry-Perot oraz proces projektowania takiego układu pomiarowego. Następnie przedstawiono układ pomiarowy, kolejno zaprezentowano niektóre z wyników pomiarów wykonanych podczas prac związanych z doktoratem autora publikacji. Pod koniec omówiono ograniczenia omawianej metody oraz możliwe ścieżki rozwoju.

EN

This paper is focused on the introduction of a one-dimensional scalar multi-layer electromagnetic model of a Fabry-Perot open resonator and its use in the measurement of electromagnetic properties of electrically thin dielectric sheet materials in frequencies from 20 to 110 GHz. Short theoretical description of an electromagnetic wave inside resonator have been described. Furthermore, results of measurement for frequencies exceeding 50 GHz have been shown as well as unique capability of measurement of the samples with in-plane anisotropy. In the end measurement system limitation have been discussed with possibilities for further system development.

13

The onset of Soret driven ferrothermoconvective instability in the presence of darcy porous medium with anisotropy effect and MFD viscosity

Murugan D., Sekar R.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2021

|

Vol. 26, no. 1

156--177

EN

The effect of magnetic dependent (MFD) viscosity on Soret driven ferrothermohaline convection in a densely packed anisotropic porous medium has been studied. The Soret effect is focused on the system. A linear stability analysis is carried out using a normal mode technique and a perturbation method is applied. It is found that a stationary mode is favorable for the Darcy model. Vertical anisotropy tends to destabilize the system and the magnetization effect is found to stabilize the system. It is also found that the MFD viscosity delays the onset of convection. Numerical computations are made and illustrated graphically.

14

Influence of atherosclerosis on anisotropy and incompressibility of the human thoracic aortic wall

Kozun Marta, Chwilkowska Agnieszka, Pezowicz Celina, Kobielarz Magdalena

Biocybernetics and Biomedical Engineering

|

2021

|

Vol. 41, no. 1

15--27

EN

In this study, we analysed the influence of atherosclerosis on the anisotropic and incompressible behaviour of the human thoracic aortic wall under mechanical loads. The mechanical tests involved preparations of the human thoracic aortic wall, which were evaluated based on the six-stage histological classification of atherosclerosis proposed by Stary. Anisotropy was evaluated on the basis of directional tests of mechanical properties, which were determined based on a uniaxial tensile test conducted in two directions, i.e. longitudinal and circumferential. The evaluation of incompressibility was carried out based on the product of the stretch ratios obtained in the x–y and y–z planes and on the basis of Poisson's ratio. The results presented in this study indicate that the blood vessel wall is an anisotropic material only in the case of normal vessels and in early atherosclerotic lesions. Atherosclerosis progression causes a gradual loss of the anisotropic character of the work of the thoracic aortic wall in moderate and very advanced stages of atherosclerosis under mechanical loads. The results show that the wall of the thoracic aorta is an incompressible material. Development of atherosclerosis does not cause a loss of incompressibility of the thoracic aorta. This study is the only one so far that presents changes in the mechanical properties at all stages of atherosclerotic development. A large number of preparations were included in the study, which is important for the results obtained due to the multi-factorial etiology of atherosclerosis development.

15

Linking static and dynamic mechanical properties for metamorphic rocks from Austria including their anisotropic efect

Gegenhuber Nina, Krueger Melanie

Acta Geophysica

|

2021

|

Vol. 69, no. 2

539--546

EN

The derivation of geomechanical properties from petrophysical/geophysical data is not only of great importance in the oil industry but also in mining, geothermal projects and tunnelling, for reduction of costs and to improve security. For the oil industry and geothermal sector, it is mainly important for drilling rate and the stability of the borehole and, as a result, the economic factor. A key issue is that geomechanical properties, which can support a better planning of a project, cannot be measured in the borehole or on the surface directly. In this study, the focus is put on anisotropic efects on the correlation between static and dynamic properties, which is neglected in most studies but important because values can vary extremely. Therefore, measurements in the geotechnical laboratory of compressional and shear wave velocity during uniaxial compression strength test were taken. Additionally, typical properties like bulk and grain density as well as porosity were determined too. Diferent samples (carbonate–silica schist, marble and phyllite) from the "Zentrum am Berg"-research tunnelling centre at the "Erzberg" in Austria were used. Shown are correlations between uniaxial compression strength and compressional wave velocity as well as for static and dynamic Young’s modulus including their anisotropic efect. The results are promising and provide an opportunity for further applications on log data.

16

An efcient multiparameter acoustic anisotropic full-waveform inversion depending on parameterization

Shin Youngjae, Oh Ju Won, Min Dong Joo

Acta Geophysica

|

2021

|

Vol. 69, no. 4

1257--1267

EN

The pressure-based acoustic approximation of the elastic wave equations in anisotropic media has advantages corresponding to computational efciency and numerical stability. However, the numerical scattering potentials from the anisotropic parameter perturbations for the pressure wavefeld are not consistent with the elastic scattering theory. In multiparameter full-waveform inversion (FWI), choosing a suitable parameterization, considering the acquisition parameters (e.g., the ofsetto-depth ratio and frequency band) and the accuracy of the anisotropy information in the background initial velocity model, is an important component to a successful anisotropic parameter estimation, because the parameterization determines the trade-of between inverted model parameters and their resolution power. However, because it is difcult to perform multiparameter FWI with various types of parameterization using the pressure-based acoustic wave equation, inaccurate scattered wavefelds cause the gradient direction to lose its unique properties with respect to each model parameter. To overcome these issues, we adopt the combination of pressure- and vector-based acoustic wave equations converted vector virtual sources, which preserves the computational efciency and the angular dependency of the partial derivative wavefelds in elastic media. With the proposed method, we generate the numerical PP scattering patterns for various parameterizations, which are consistent with the elastic scattering theory. Through the numerical tests using the synthetic anisotropic Marmousi-II models and a real ocean bottom cable dataset from the North Sea, we conduct acoustic FWI with three diferent parameterizations using the proposed method and verify that the modifed scattering patterns accurately refect the characteristics of the anisotropic parameter perturbations.

17

Receptura zaczynu lekkiego do uszczelniania otworów w strefie niskich ciśnień złożowych

Kremieniewski Marcin, Pikłowska Anna

Nafta-Gaz

|

2020

|

R. 76, nr 9

577--584

PL

W technologii uszczelniania kolumn rur okładzinowych w otworze wiertniczym zachodzi niekiedy potrzeba zastosowania zaczynu o obniżonej gęstości. Najczęściej ma to miejsce w przypadku uszczelniania otworu wierconego w strefie niskiego ciśnienia złożowego. Aby zaprojektować recepturę zaczynu lekkiego, stosuje się dodatek materiału wypełniającego, którego gęstość jest znacznie niższa niż gęstość cementu. Jednak obecność takiego dodatku w strukturze płynnego zaczynu cementowego może niekiedy powodować destabilizację układu objawiającą się nadmiernym frakcjonowaniem, w wyniku czego lekkie cząsteczki migrują w górne partie zaczynu, a ciężkie ziarna cementu opadają na dno. Ponadto zaczyny zawierające dodatki lekkie wykazują również obniżone wartości parametrów mechanicznych, większą porowatość i przepuszczalność dla gazu. Cechy te mogą dyskwalifikować dany zaczyn pod kątem zastosowania go w warunkach otworowych. W celu wyeliminowania tych niekorzystnych zmian zachodzących w strukturze zarówno płynnego, jak i stwardniałego zaczynu lekkiego, stosuje się domieszki pozwalające na znaczną poprawę parametrów technologicznych projektowanej receptury. Odpowiedni dobór zarówno ilościowy, jak i jakościowy wybranych środków umożliwia wyeliminowanie frakcjonowania zaczynu, w wyniku czego możliwe jest uzyskanie homogenicznej struktury płynnego zaczynu, a powstały po związaniu płaszcz cementowy będzie wykazywał izotropię badanych parametrów. Ponadto dodatki i domieszki drobnocząsteczkowe pozwalają doszczelnić matrycę płaszcza cementowego w taki sposób, że wytrzymałość na ściskanie ulega znacznej poprawie i zredukowana zostaje wartość przepuszczalności i porowatości. W artykule zostały omówione wyniki badań nad opracowaniem receptur zaczynów lekkich przeznaczonych do uszczelniania otworów w strefie niskich ciśnień złożowych. Jako próbkę kontrolną przyjęto recepturę, która była stosowana w warunkach otworowych. Zaczyn ten ze względu na brak stabilności sedymentacyjnej został wytypowany do modyfikacji. Kolejne receptury zawierały zróżnicowane ilości materiałów wypełniających. Jako dodatki lekkie użyto: perlit filtracyjny, mikrosferę glinokrzemianową oraz mikrosferę szklaną. Natomiast w celu poprawy stabilności sedymentacyjnej i uzyskania odpowiednich wartości parametrów mechanicznych użyto dwie formy krzemionki: koloidalny roztwór krzemianu sodu oraz nanokrzemionkę hydrofilową. Zaprojektowane receptury zaczynów charakteryzowały się odpowiednimi wartościami parametrów technologicznych i stabilnością sedymentacyjną. Wprowadzone modyfikacje w recepturach zaczynów pozwoliły na osiągnięcie homogenicznej mikrostruktury stwardniałego zaczynu oraz uzyskanie wzrostu wartości parametrów mechanicznych. Opracowana grupa receptur może być stosowana do uszczelniania w strefie niskich ciśnień złożowych w warunkach temperatury około 30°C i w ciśnieniu około 3 MPa.

EN

In the technology of sealing casing columns in a borehole, sometimes it is necessary to use cement slurry with reduced density. This occurs most often during sealing of the borehole in the low reservoir pressure zone. To design lightweight cement slurry, an addition of filler material is used, the density of which is much lower than the density of cement. However, the presence of such an additive in the structure of fresh cement slurry may sometimes cause destabilization of the system manifested by excessive fractionation, as a result of which light particles migrate to the upper parts of the cement slurry and heavy cement grains sink to the bottom. In addition, cement slurries containing light additives also show reduced values of mechanical parameters, greater porosity and capacity for gas migration, which may disqualify a given cement slurry for use in borehole conditions. In order to eliminate these adverse changes occurring in the structure of both fresh and hardened lightweight cement slurry, admixtures are used to significantly improve the technological parameters of the designed recipe. Appropriate selection, both quantitative and qualitative, of selected agents makes it possible to eliminate the cement slurry fractionation, as a result of which it is possible to obtain a homogeneous structure of the fresh cement slurry, and the cement sheath formed after setting will demonstrate the isotropic properties of the tested mechanical parameters. In addition, additives and low molecular weight admixtures allow sealing of the cement sheath matrix in such a way that the compressive strength is significantly improved and the value of permeability and porosity is reduced. The article discusses the results of research on the development of lightweight cement slurry recipes intended for scaling of openings in the zone of low reservoir pressures. As a control sample, a recipe was selected that had been used in well conditions. This cement slurry was selected for modification due to the lack of sedimentation stability. The following recipes contained various amounts of filling materials. As light additives, filter perlite, aluminosilicate microsphere and glass microsphere were used. However, two forms of silica were used to improve sedimentation stability and obtain appropriate mechanical parameters: a colloidal sodium silicate solution and hydrophilic nanosilica. The designed cement slurry recipes were characterized by appropriate technological parameters and sedimentation stability. The modifications introduced to the cement slurries allowed to achieve a homogeneous microstructure of the hardened cement slurry and an increase in the value of mechanical parameters was obtained. The developed group of recipes can be used to seal openings in the low reservoir pressure zone at a temperature of about 30°C and a pressure of about 3 MPa.

18

Stress and displacement intensity factors of cracks in anisotropic media

Kuznetsov S., Karakozova A.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2020

|

Vol. 25, no. 3

212--218

EN

A relation connecting stress intensity factors (SIF) with displacement intensity factors (DIF) at the crack front is derived by solving a pseudodifferential equation connecting stress and displacement discontinuity fields for a plane crack in an elastic anisotropic medium with arbitrary anisotropy. It is found that at a particular point on the crack front, the vector valued SIF is uniquely determined by the corresponding DIF evaluated at the same point.

19

Strength tests of polymer-glass composite to evaluate its operational suitability for ballistic shield plates

Szymczak Tadeusz, Kowalewski Zbigniew L.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2020

|

Vol. 22, no. 4

592--600

EN

The paper concerns the study of polymer-glass composite under tensile loading in order to determine changes in the tensile characteristics. Mechanical properties and features of damage zones important for operation and assessment of the technical conditions of the components made of this material are considered. Selected details of the experimental technique used are presented. The tensile characteristics of the polymer-glass composite are given. They were determined using specimens taken from various directions, with the main focus on the Young's modulus, elastic limit, yield point and ultimate tensile strength. An influence of the number of reinforcement layers, percentage content of the glass fibres as well as the resin quantity, on the mechanical parameters, are discussed.

PL

Praca dotyczy badania zachowania kompozytu polimerowo-szklanego pod obciążeniem rozciągającym w celu wyznaczenia zmian charakterystyki rozciągania, właściwości mechanicznych oraz cech stref uszkodzeń istotnych dla eksploatacji i oceny stanu technicznego wytworzonych z niego komponentów. Zaprezentowano wybrane szczegóły wykorzystanej techniki badawczej. Zamieszczono charakterystyki rozciągania kompozytu polimerowo-szklanego, wyznaczone z użyciem próbek pobranych z różnych kierunków, ze wskazaniem wartości modułu Younga, granicy sprężystości i plastyczności oraz wytrzymałości na rozciąganie. Omówiono wpływ liczby warstw zbrojenia, procentowej zawartości włókien szklanych oraz żywicy na wyznaczone parametry mechaniczne.

20

Efects of anisotropic changes on the conductivity of sedimentary aquifers, southeastern Niger Delta, Nigeria

George N. J., Bassey N. E., Ekanem A. M., Thomas J. E.

Acta Geophysica

|

2020

|

Vol. 68, no. 6

1833--1843

EN

Sundry soils/rocks are characterized by electrical properties with clearly or obscurely expressed anisotropies. These anisotropic efects may be low, moderate or high depending on the coefcient of anisotropy (λ). The vertical electrical sounding technique employing Schlumberger electrode confguration and lithological information from boreholes were deployed to characterize the lithological diversity in homogeneous and anisotropic geologic units that serve as aquifer systems and their overlaying layers in the coastal region of Akwa Ibom State. Based on the λ, the assessed volume of sedimentary formation is classifed into low anisotropy λ<1.2 , moderate anisotropy (1.2 < λ ≤ 1.3) and high anisotropy (λ > 1.3) with alluvium (64.3%), inter-bedded shale and sandstone (14.3%) and shale and slate (21.3%). The estimated percentage of respective compositional coverage indicates that alluvium is dominant, while the blended inter-bedded shale and sandstone as well as the shale and slate are minor geologic units in the Benin Formation. Inferred index of spread of alluvium indicates that the homogeneous and anisotropic units assessed are intrinsic/microscopic in nature as identifed by the impressed current that passed through geologic system. The results showcased that the plot between the strike-dependent resistivity ( ρθ ) at arbitrary chosen strike and geometric mean resistivity ( ρm ) can be used as a yardstick for inferring the degree of consistency of geologic compositions in homogeneous and anisotropic media. Both the quantitative (graphic) and qualitative (contour) results portend the thin possibility of having anisotropy free geologic units. The finding proposes that ground resistivity measurements and interpretations of geologic structures should be constrained by borehole information in order to frm up the intended plans for obtaining clearer, defendable and well-resolved subsurface structures.