Научная тема: «ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ДЕФОРМАЦИИ И РАЗРУШЕНИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ СРЕД»
Специальность: 01.02.04
Год: 2008
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
  1. Математическая модель, описывающая процессы деформации и раз­рушения плотных геологических материалов. За основу принята модель уп-ругопластической деформации Друккера-Прагера-Николаевского с неассо-циированным законом течения.
  2. Математическая модель описания процессов деформации и разруше­ния высокопористых материалов. За основу приняты модели упругопласти-ческой деформации Друккера-Прагера-Николаевского, Рудницкого и Ди Маджио-Сандлера.
  3. Результаты численного исследования и выявленные особенности развития процессов деформации и разрушения плотных геоматериалов, а именно: влияние условий нагружения на эффективную прочность однородных и неоднородных образцов, а также влияние дилатансии как упрочняюще­го фактора; формирование полос локализованной деформации Риделя в условиях сдвигового деформирования слоя геосреды; характер формирования полос локализованного сдвига в среде под дей­ствием жесткого штампа и возможность возникновения расклиниваю­щего эффекта в результате дилатансии.
  4. Результаты исследования процессов деформации высокопористых материалов, а именно: связь параметров поверхности предельного состояния с изменением пористости и их влияние на степень локализации уплотнения; влияние условий нагружения на развитие неупругой деформации, фор­мирование и расширение зон локализованного уплотнения; взаимосвязь формирования полос локализации и путей нагружения разных точек образца.
  5. Результаты исследования деформационных процессов в геологиче­ской среде, а именно: влияние жесткого блока и величины напряжений на место инициации и направление распространения разрыва в разломе на примере Чаган-Узунского блока в районе Чуйского землетрясения 2003 г.; влияние гравитационных сил на формирование современной структуры Байкальской рифтовой зоны. В рамках структурных моделей среды для двух разрезов определены прочностные параметры, при которых полу­ченные деформационные картины соответствуют современному со­стоянию рифта.
Список опубликованных работ
1.Стефанов Ю.П. Об инициации и распространения разрывов в раз-ломной зоне // Физ. мезомех. – 2008. – Т. 11. – № 1. – С. 94–100.

2.Стефанов Ю.П. Численное моделирование деформирования и раз-рушения горных пород на примере расчета поведения образцов пес¬чаника // ФТПРТИ. – 2008. – № 1 . – С. 73–83.

3.Макаров П.В., Смолин И.Ю., Стефанов Ю.П., Кузнецов П.В., Тру¬бицын А.А., Трубицына Н.В., Ворошилов С.П., Ворошилов Я.С. Не¬линейная механика геоматериалов и геосред. – Новосибирск: Акаде-мич. изд-во «Гео», 2007. – 240 с.

4.Стефанов Ю.П., Тьерселен М. Моделирование поведения высокопо¬ристых геоматериалов при формировании полос локализованного уп¬лотнения // Физ. мезомех. – 2007. – Т. 10. – № 1. – С. 93–106.

5.Стефанов Ю.П. Моделирование поведения консолидированных и высокопористых геологических сред в условиях сжатия // Вестник ПГТУ. Математ. моделир. систем и процессов. – 2007. – № 15. – С. 156–169.

6.Гольдин С.В., Суворов В.Д., Макаров П.В., Стефанов Ю.П. Структу¬ра и напряженно-деформированное состояние литосферы Байкаль¬ской рифтовой зоны в модели гравитационной неустойчивости // Гео¬логия и геофизика. – 2006. – Т. 47. – № 10. – С. 1094–1105.

7.Стефанов Ю.П. Некоторые особенности численного моделирования поведения упруго-хрупкопластичных материалов // Физ. мезомех. – 2005. – Т. 8. – № 3. – С. 129–142.

8.Makarov P.V., Stefanov Yu.P., Smolin I.Yu., Cherepanov O.I. Modeling of mechanical behavior of geomaterials on the mesoscale // Int. J. Multis-cale Comput. Eng. – 2005. – V. 3. – Iss. 2. – P. 135–148.

9.Stefanov Yu.P. Numerical investigation of deformation localization and crack formation in elastic brittle-plastic materials // Int. J. Fract. – 2004. – V. 128(1). – P. 345–352.

10.Смолин А.Ю., Стефанов Ю.П., Псахье С.Г. Совместное использова¬ние дискретного и континуального методов для моделирования про¬цессов деформации и разрушения в области контактного взаимодей¬ствия // Физ. мезомех.– 2004. – Т. 7. – Спец. выпуск. – Ч. 1. – С. 70–73.

11.Псахье С.Г., Смолин А.Ю., Стефанов Ю.П., Макаров П.В., Чер¬тов М.А. Моделирование поведения сложных сред на основе совместного использования дискретного и континуального подходов // Письма в ЖТФ. – 2004. – Т. 30. – Вып. 17. – С. 7–13.

12.Псахье С.Г., Смолин А.Ю., Стефанов Ю.П., Макаров П.В., Шиль-ко Е.В., Чертов М.А., Евтушенко Е.П. Моделирование поведения сложных сред на основе комбинированного дискретно-континуального подхода // Физ. мезомех.– 2003. – Т. 6. – № 6. – С. 11– 21.

13.Стефанов Ю.П. Локализация деформации и разрушение в геомате-риалах. Численное моделирование // Физ. мезомех. – 2002. – Т. 5. – № 5. – С. 107–118.

14.Стефанов Ю.П., Поболь И.Л., Князева А.Г., Гордиенко А.И. Рост трещины вблизи границы раздела разнородных материалов в услови¬ях сжатия // Физ. мезомех. – 2002. – Т. 5. – № 1. – С. 81–88.

15.Stefanov Yu.P. Wave dynamics of cracks and multiple contact surface in¬teraction // J. of Theor. and Appl. Frac. Mech. – 2000. – V. 34/2. – P. 101– 108.

16.Cherepanov O.I., Smolin I.Yu., Stefanov Yu.P., Makarov P.V. Investiga¬tion of influence of internal structure of heterogeneous materials on plastic flow and fracture // Comp. Mater. Sci. – 1999. – V. 16. – Iss. 1–4. – P. 25– 31.

17.Makarov P.V., Smolin I.Yu., Prokopinsky I.P., Stefanov Yu.P. Modeling of development of localized plastic deformation and subsequent following fracture in mesovolumes of heterogeneous media // Int. J. Fract. – 1999. – V. 100(2). – P. 121–131.

18.Стефанов Ю.П. Численное исследование поведения упруго-идеальнопластических тел, содержащих неподвижную и распростра¬няющуюся трещины, под действием квазистатических и динамиче¬ских растягивающих нагрузок // Физ. мезомех. – 1998. – Т. 1. – № 2. – С. 81–93.

19.Stefanov Y.P., Makarov P.V., Burkov P.V., Matveev V.S. Dynamic simu¬lation of chip generation and formation in metal cutting // J. Theor. Appl. Frac. Mech. – 1997. – V. 28/2. – P. 117–124.

20.Немирович-Данченко М.М., Стефанов Ю.П. Применение конечно-разностного метода в переменных Лагранжа для расчета волновых полей в сложнопостроенных средах // Геология и геофизика. – 1995. – Т. 36. – № 11. – С. 96–105.