КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Сдвиг с однородным напряженным состоянием
(модели напряженно-деформированного состояния первого ранга, квазиоднородного во всем объеме модели, по Ребецкому) 3.1. Схемы нагружения 3.2. Структуры, возникающие в моделях при механизме нагружения в виде однородного простого сдвига (скашивание) 3.3. Ориентировка сколов Риделя · Ориентировка оси максимального сжатия при простом сдвиге: ось σ3 всегда ориентирована под углом 45° к направлению сдвига. · Понятие об угле скалывания: угол между осью σ3 и трещинами скалывания называется углом скалывания α. · Угол скалывания, как правило, не равен 45°, т.е. не совпадает с ориентировкой максимальных касательных напряжений. Причину такого отклонения можно, например, объяснить с помощью уравнения Кулона: τ = τ0 + q σ Здесь τ — касательное напряжение, приводящее к разрыву, τ0 — некоторое постоянное для материала касательное напряжение — прочность связей (иными словами, предел прочности сцепления материала на сдвиг – при отсутствии нормального напряжения). Слагаемое q σ положительно, так как предполагается, что сопротивление сколовому разрушению преодолевается только тогда, когда напряжения превышают как прочность сцепления, так и сопротивление скольжению на поверхности разрыва. По аналогии с трением скольжения коэффициент q называется коэффициентом внутреннего трения. Слагаемое q σ минимально на площадках, параллельных оси σ3. Уравнение Кулона можно записать и в ином виде: τ = τ0 + σ tg φ, где угол φ называется углом внутреннего трения. Можно показать, что α = + (π/4 + φ/2) · Экспериментально полученный угол скалывания достаточно стабилен (среднее значение равно 30°) и не очень зависит от механических свойств горных пород.
· Ориентировка сколов Риделя R и R' по отношению к направлению сдвигания: Сколы R ориентированы в среднем под углом 15° к оси сдвига (при угле скалывания 30°). Сколы R' должны быть ориентированы под углом 75° к оси сдвига. В экспериментах с эквивалентными материалами, однако, даже в начале деформации они часто ориентированы под большими углами (около 80°, как в опыте, изображенном на рис. 6) 3.4. Причина отклонения сколов R' от теоретического положения Сколы Риделя должны располагаться симметрично относительно оси максимальных сжимающих напряжений. Однако трещины не возникают сразу в явном виде. В материале сначала имеет место стадия предразрушения, когда возникают микроскопические трещины. Но как только трещины возникли, пусть и в микроскопическом виде, они сразу же начинают испытывать вращение. При этом R'-сколы, расположенные под большими углами к направлению сдвига, вращаются намного быстрее, чем R-сколы, ориентированные под небольшими углами к направлению сдвига. Сказанное следует из формулы tgα’ = tgα + tgδ. Так, отрезки, ориентированные под углом 75 ° к направлению сдвига, при сдвиге на 5° повернутся почти на 5°, а отрезки, расположенные под углом 15°, - менее чем на 0,5°.Это можно показать и на диаграмме Мора (см. стр. 107 Ребецкий, 2008) Можно предположить, что в тот момент времени, когда мы видим трещины R' невооруженным глазом, они уже успели повернуться на некоторый угол. 3.5. Развитие трещин по мере увеличения угла сдвига · По мере развития деформации одни мелкие трещины объединяются между собой, другие прекращают свое развитие. · Отсутствуют области выраженной локализации разрывов · Преимущественное развитие на продвинутом этапе ранней дизъюнктивной стадии (о стадиях речь будет идти чуть позже) получают R – сколы. Если среда квазиоднородна, неважно, как ориентированы плоскость и направление сдвига. Ниже рассмотрена модель, которая в природе вряд ли встречается именно в таком виде. Однако если в каких-то местах направление сдвига составляет с направлением слоистости острый угол, результаты этих экспериментов надо учитывать.
3.6. Особенности горизонтального скашивания в слоистой среде. Сколы Риделя развиваются автономно в каждом слое. Имеются послойные срывы на некоторых участках границ слоев 3.7. Образование систем трещин отрыва при скашивании Такие трещины были получены в некоторых экспериментах Э. Клооса (1955). Они ориентированы в соответствие с расположением оси растягивающих напряжений (рис.9)
Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 396; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |