Wprowadzenie do stosowania zewnętrznych podprogramów współpracujących z solverem pakietu Abaqus w analizach wariantowych profi laktyki szkód górniczych

• Autorzy: Cygan J.

Warianty tytułu

EN

An introduction to the application of external subroutines working with the Abaqus solver in what-if analysis of mining damage prevention

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Profi laktyka negatywnego oddziaływania eksploatacji górniczej na powierzchnię terenu, zabudowę i infrastrukturę opiera się na właściwym prognozowaniu jej wpływu na otoczenie. Wśród naukowych metod prognozowania znajdują się klasyczne, sprawdzone teorie, jak również nowoczesne metody obliczeniowe, wykorzystujące możliwości prowadzenia badań za pomocą symulacji numerycznych. Ciągle zmieniające się warunki prowadzenia robót górniczych, zwłaszcza w coraz trudniejszych warunkach geologicznych, wymagają stałego doskonalenia metod prognozowania. Wykorzystanie prognoz oddziaływania eksploatacji górniczej na otoczenie do celów profi laktyki szkód wiąże się często z wykonaniem analiz wariantowych, w celu wyłonienia najbardziej optymalnej opcji (wariantu) realizacji przedsięwzięcia. Szczególnie profi laktyka górnicza, polegająca na takim prowadzeniu robót wydobywczych, by ich wpływ na otoczenie był jak najmniejszy, wykorzystuje analizy wariantowe w celu wyłonienia najbardziej optymalnych parametrów prowadzenia eksploatacji. Analizy wariantowe mogą być również stosowane jako element profilaktyki budowlanej, m.in. w sytuacjach wyboru lokalizacji i orientacji obiektu na terenie parceli. W artykule zaprezentowano narzędzie, które poprzez automatyzację obliczeń pakietów zadań umożliwia prowadzenie wielowariantowych analiz numerycznych, obejmujących zagadnienie oddziaływania podziemnej eksploatacji górniczej na obiekty budowlane. Przedstawione w pracy narzędzie dedykowane jest do współpracy z solverem obliczeniowym pakietu FEA Abaqus, który jest zaawansowanym narzędziem modelowania złożonych zagadnień z zakresu mechaniki. W wyniku zrealizowanych prac uzyskano zautomatyzowanie procesu obliczeniowego na potrzeby analizy wielowariantowej z zastosowaniem procedur użytkownika. Do realizacji zadania zastosowano język skryptowy, edytor strumieniowy oraz polecenia powłoki. Powstałe procedury posłużą do polepszenia oraz usprawnienia procesu modelowania wpływu eksploatacji górniczej na posadowione nad obszarem wydobycia obiekty budowlane.

EN

Prevention of the negative infl uence of mining on the ground surface, building development and infrastructure is based on proper forecasting of its impact on the environment. Among the scientific forecasting methods are classic, time-tested theories, as well as modern computational methods taking advantage of the research using numerical simulations. Constant changes in mining conditions operations, especially the increasingly difficult geological conditions, require constant improvement of the methods of forecasting. The use of any results of mining impact forecasts on the environment for the purpose of injury prevention is often associated with the implementation of so called what-if analyzes, in order to determine the optimal method of exploitation. This is especially important when planning and conducting extraction works so that their impact on the environment is minimal. A what-if analyse can also be used as an element of building prevention, among other things when selecting a location and orientation of an object on the building lot. The article presents a tool that – by automating the calculation of the work packages – allows conducting multivariate numerical analysis covering the issue of the impact of underground mining on the building structures. The tool presented in the paper is dedicated to working with FEA Abaqus compiler solver, which is an advanced tool for modeling complex mechanical problems. As a result of the work carried out, the calculation process was automated for multivariate analysis using user procedures. The scripting language, stream editor, and shell commands were used to complete the task. The resulting procedures will serve to improve and streamline the process of modeling the impact of mining on the building structures located above the mining area.

Słowa kluczowe

PL

analiza wariantowa; szkody górnicze; eksploatacja górnicza; górnictwo podziemne; profilaktyka szkód górniczych; modelowanie komputerowe; FEA Abaqus

EN

what-if analysis; mining damage; mining; underground mining; mining damage prevention; computer modelling; FEA Abaqus

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN
• Rocznik: 2017
• Tom: T. 19, nr 1
• Strony: 3--10
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys.

Twórcy

autor

Cygan J.

• Instytut Mechaniki Górotworu PAN; ul. Reymonta 27, 30-059 Kraków

Bibliografia

• ABAQUS / Standard User’s Manual 1998: Vol I, II, III. Hibbitt, Karlsson & Sorensen, Inc.
• Cygan J., Florkowska L., Leśniak J., Walaszczyk J. 2007: Wpływ podziemnej eksploatacji górniczej na grupę budynków. Modelowanie fizyczne i numeryczne 2D. Prace IMG PAN, Tom 9, Nr 1-4, s. 183-197.
• Cygan J., Florkowska L. 2016: Rozwój metod prognozowania górniczych deformacji terenu. Część 1. Prace IMG PAN, Tom 18, Nr 2, s. 53-61.
• Florkowska L. 2010: Zastosowanie numerycznej mechaniki nieliniowej w zagadnieniach ochrony budynków na terenach górniczych. Archives of Mining Sciences. Monografia. Nr 11. Kraków.
• Florkowska L., Walaszczyk J., Maj A., Cygan J., 2013: Istotne problemy modelowania numerycznego oddziaływania eksploatacji podziemnej na obiekty budowlane. Prace IMG PAN, Tom 15, N r 3-4, s. 89-94.
• Wykorzystane strony internetowe:
• [1] http://www.plgrid.pl/
• [2] http://www.cyfronet.krakow.pl/komputery/15207,artykul,prometheus.html
• [3] https://pl.wikipedia.org/wiki/Bash
• [4] http://www.continuum.com.pl/index.php/unixlinux/sed-edytor-strumieniowy.html
• [5] https://software.intel.com/en-us/fortran-compilers

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).