Дилатансия

Без учета эффектов второго порядка малости типа эффекта Пойнтинга. обусловленного упругой дилатансией (изменением объема, зависящим от квадрата величины касательных напряжений). [c.21]

ДИЛАТАНСИЯ ГРАНУЛИРОВАННЫХ МАСС 45, [c.345]

Параметр б можно назвать модулем дилатансии. [c.348]

Дилатансия, зависящая от т, есть явление второго порядка малости. Напряжение, необходимое для того, чтобы вызвать малый сдвиг, может быть большой величиной в принятых единицах измере- [c.348]

Приведенная здесь ошибочность рассуждений проф. Тимошенко столь же мало умаляет его заслуги и достоинства цитированной книги, как обнаруженная Стоксом ошибочность рассуждений Ньютона, которую мы приводили в параграфе 5 главы II, умаляла заслуги последнего. В действительности, Пойнтинг (1909, 1912 гг.) полвека назад наблюдал, что при действии на стальные и медные цилиндры, имевшие вид длинных проволок, сил, эквивалентных крутящему моменту, они не только закручиваются, как предсказывается классической теорией упругости, но также удлиняются и увеличиваются в объеме. Эти опыты, очевидно, были забыты. Я обратил на них внимание и проанализировал их в своей статье (1954 г.). Увеличение объема указывает на упругую дилатансию. Увеличение длины следует из закона, связывающего на- [c.356]

Рост удельного объема материала в процессе дилатансии соответствует увеличению эффективного коэс ициента Пуассона [48, 50]. Формально в процессе измерений можно получить возрастание этой величины до единицы и более, хотя, как известно, для сплошной среды максимально возможное значение коэффициента Пуассона (отношение величин поперечной и продольной деформаций) равно 0,5. Керамические материалы и породы очень часто имеют небольшую остаточную пористость. Под действием высоких давлений происходит компактирование, уплотнение материала. Эксперименты показывают, что девиаторные напряжения снижают пороговое давление уплотнения хрупких пористых сред. При негидростатическом сжатии уплотнение по своему характеру анизотропно, поэтому начальное значение коэффициента Пуассона у таких материалов может быть очень мало. При больших напряжениях сдвига уплотнение сменяется дилатансией с увеличением эффективного коэффициента Пуассона и последующим разрушением. [c.106]

Измерения и анализ волновых профилей ударного сжатия различных керамических материалов предпринимались в серии работ выполненных в конце 80-х и начале 90-х годов. В частности, измеренные [54 — 56] профили массовой скорости и рассчитанные на их основе диаграммы деформирования в цикле ударного сжатия и разгрузки высококачественных керамик карбида кремния, диборида титана, карбида бора и двуокиси циркония демонстрируют весь спектр возможной реакции хрупких материалов. Диаграмма деформирования карбида кремния, например, имеет вид, типичный для упруго-пластических материалов. С другой стороны, ударное сжатие керамического карбида бора явно сопряжено с растрескиванием и, как следствие, с уменьшением сопротивления сдвигу и дилатансией, которая отчетливо проявляется в тенденции к появлению избыточного объема вещества с приближением к окончанию его разгрузки после ударного сжатия. Поведение диборида титана имеет некоторый промежуточный характер. По-видимому, зарождение трещин в этом материале происходит при напряжениях ниже предела упругости, однако в целом диаграмма деформирования вполне соответствует модели упруго-пластического тела. [c.107]

Опыты показали, что при нагружении грунта наблюдается нелинейность не только в объемной деформируемости (компрессия), но и при деформациях сдвига. При этом сдвиговые деформации обусловлены не только касательными, но и нормальными напряжениями, а объемная деформация определяется не только средним давлением — она существенно зависит от девиатора напряжений (эффект дилатансии). Последний эффект был обнаружен в опытах еще О. Рейнольдсом (1885), однако серьезное его изучение и использование в теоретических построениях началось много позднее. [c.210]

Простейшая модель грунтовой среды, учитывающая нелинейный и необратимый характер объемных и сдвиговых деформаций и охватывающая как допредельные, так и предельные состояния грунта, была предложена С. С. Григоряном (1959, 1960). В этой модели связь между напряжениями и деформациями при сдвиге в допредельном состоянии принята в виде линейно упругого закона, а влияние сдвигающих напряжений на объемную деформируемость отсутствует (нет эффекта дилатансии). [c.214]

Важной характеристикой механических свойств пористых материалов являются закономерности и их деформирования при сдвиговых нагружениях. На основе разработанной теории проведены расчеты деформации ППМ при одновременном воздействии напряжений сжатия Р и сдвига т. Зависимости изменения пористости ППМ от величины интенсивности деформаций при различных видах нагружения свидетельствуют о том, что при чистом сдвиге (Р/ т =0) происходит монотонное возрастание пористости (эффект дилатансии). При Pjr = 2 пористость монотонно снижается, а при Pjr - 0,5 при деформациях Р < 0,045 она сначала уменьшается, затем возрастает. Это экспериментально подтверждено в ряде работ. [c.193]

Таким образом, разработанная теория пластического деформирования ППМ на основе учета особенностей структурного строения материала описывает с достаточной степенью точности изменение основных свойств ППМ при деформации, а также позволяет исследовать такие существенные эффекты, как деформационная анизотропия свойств и дилатансия. С использованием этой теории рассчитаны основные закономерности пластического деформирования и, как следствие, изменения структуры и свойств ППМ при различных схемах нагружения. [c.193]

Из этого уравнения следует, что неупругим деформациям сопутствует изменение объема, когда а =И= 0. Это свойство называется дилатансией грунта. [c.37]

Дилатансия в породах связана с образованием новых трещин и возрастанием пористости. Это приводит к тому, что исходная насыщенность пород водой уменьшается, а так как скорость Vp более чувствительна к насыщенности, чем скорость Vs, то отношение их уменьшается. Чтобы объяснить возврат отношения Vp/Vs к нормальному значению непосредственно перед землетрясением, Нур предположил, что трещины заполняются грунтовыми водами и скорость Vp снова возрастает. Новое насыщение среды ослабляет ее сопротивление скольже- [c.408]

Проведенные исследования позволили предложить следующую зависимость для определения угла дилатансии при сдвиге [7 [c.77]

В трехмерных упругих телах возможны два типа волновых движений (1) волны дилатансии (или давления), когда материальные элементы меняются в объеме без деформации сдвига, и ( ) волны дисторсии (или сдвига), когда элементы искажаются без изменения объема. Скорости распространения этих волн в изотропных материалах определяются равенствами [c.389]

В ряде случаев приложение небольших Р и деформирование с небольшой скоростью ускоряют нарастание прочности и структурирование дисперсных систем это явление наз. реопексией, Иногда у концентрированных дисперсных систем (паст) обнаруживается дилатансия—возрастание г с увеличением скорости деформирования, сопровождающееся нек-рым увеличением объёма, занимаемого системой при деформировании твёрдые частицы образуют более рыхлый каркас и имеющейся жидкой среды оказывается недостаточно для того, чтобы обеспечить системе подвижность. [c.113]

Исторически интересно отметить, что Рейнольдс пpeдпpинялf свое исследование для того, чтобы получить некоторую механическую теорию эфира. В соответствии с этим он писал Что касается ожидаемых результатов, которые будут вытекать из исследования свойства дилатансии, с практической точки зрения они поставят теорию земного давления на реальную основу... . [c.347]

В наше время мы не пытаемся применять реологию для объяснения основных законов устр011ства вселенной , но мы обнаружили,, что свойство дилатансии не ограничивается только гранулированными массами. [c.347]

После положительной дилатансии песка была обнаружена отрицательная дилатансия глин. В то в,ремя как частицы песка представляют собой маленькие сферы, частицы глины являются мельчайшими дисками. Поэтому осадочный песчаный грунт будет находиться в состоянии плотной упаковки, в то время как глина в своем невозмуш,енном состоянии будет иметь свободную упаковку,, так как многие из дисков будут стоять на ребрах. При сдвиге они разрушатся и плотность глины возрастет. Эти случаи могут рассматриваться как случаи пластической дилатансии. Примерно-в то же время, когда Рейнольдс открыл это замечательное явление в осадочных песках, его известный современник предсказал из чисто теоретических соображений, что аналогичное явление должно иметь место и в упругих телах. В 1875 г. Вильям Томпсон, позднее лорд Кельвин, в статье по теории упругости для девятого издания Британской энциклопедии, на которую мы уже ссылались выше (параграф 7 главы IX), писал Возможно, что касательные напряжения могут вызвать в изотропном теле сокращение или расширение объема, пропорциональное квадрату их величины, и возможно, что этот эффект может оказаться значительным для каучука, или для пробки, или для других тел, допускающих большие деформации в пределах упругости (1875 г.). Рейнольдс безусловно должен был читать эту статью, и очень удивительно, что он никак не связал это замечание со своим исследованием. Есл11 бы он попытался связать наблюдаемое изменение объема со сдвигом или же с касательным напряжением, вызывающим его, то ему пришлось бы без сомнения согласиться с тем, что сдвиг вправо дает такой же точно эффект, что и сдвиг влево . Невероятно, чтобы сдвиг вправо вызывал бы расширение объема , а сдвиг влево его сокращение . Поэтому [c.347]

Я не знаю, существуют ли какие-либо наблюдения упругой дила-тансии для таких тел, как каучук или пробка, но это явление очень легко наблюдать на примере губчатой резины, которая обладает свойством отрицательной упругой дилатансии в очень значительной степени. Его легко продемонстрировать на обычной покупной резиновой губке. Если приклеить по дощечке на каждую из двух ее плоских поверхностей, то можно наблюдать, что при сдвиге дощечек одна относительно другой они сближаются между собой. [c.348]

Можно утверждать, вообще говоря, что дилатансия может быть упругой, пластической и вязкой. В упругом теле, наряду с объемной компоненто11 деформации гукова тела, вызванной всесторонним напряжением р, [c.348]

Деформация (О, d) 18, 29 пластическая 23 средняя нормальная (Dm) 70 упругая (е) 28 упругая объемная (e ) 59 чистая 69 Джейн 249 Джеффрис 151, 159 Джефферис 336 Дилатансия 344, 345, 347 Динамическая теория газов 358 Дисперсная среда 241, 242 Диссипация энергии ( д) 102 Дифференциальный метод 293 Доти 160 Дюкло 281 [c.377]

F2 > 0/HMeroT место Как сдвиговые, так и объемные деформации. Напряженное состояние соответствует линии пересечения мгновенных поверхностей текучести, определяемых функциями и Фз- Вектор 8 расположен ортогонально к этой линии между нормалями к мгновенным поверхностям нагружения. Интересно отметить, что в этом случае дилатанса-ционное соотношение зависит от ртношения ц/v. [c.127]

Вычислим величину Р—Ф — = <у 1а+х 1Ь—1. Из дилатанса-ционного соотношения имеем 2Ьа/( /5) = Г. Соотношения [c.128]

По-видимому, первой наиболее важной задачей является определение влияния растущей области повреждений на поле напряжений. Ясно, что дилатансия (увеличение объема) и изменения свойств материала в области повреждений будут влиять на напряжения в неповрежденном материале и, следовательно, на последующий рост области повреждений. Более точное вычисление поля напряжений приведет к получению более точной картины последующей стадии роста макрораз-рущения. [c.180]

В ударных волнах деформация твердого тела имеет одноосный характер. При этом рост девиаторных напряжений происходит одновременно с ростом давления. В зависимости от соотношения порогового напряжения дилатансии и модулей упругости траектория изменения напряженного состояния при одноосном сжатии может либо входить в дилатансионную область, либо пройти ниже ее и попасть непосредственно в область пластического течения. Вследствие гистерезиса цикла упругопластического деформирования состояние вещества может попасть в область дилатансии при разгрузке после ударного сжатия. [c.107]

Нужно сказать, что эти упрощенные модели обеспечивают достаточно разумное согласие с экспериментальными данными лишь для таких керамических материалов, как карбид кремния, реакция которых на ударную нагрузку близка к упругопластической. Согласие становится много хуже в случае, например, карбида бора, ударное сжатие которого явно сопровождается дроблением и дила-тансионными эффектами. Требуются дальнейшие усилия для создания действительно работоспособной модели, которая должна включать упрочнение хрупкого материала при его пластической деформации под давлением, разупрочнение в результате растрескивания, дилатансионные эффекты, критерии трещинообразования и дилатансии, эффект Баушингера и влияние скорости деформирования. Модель должна бьггь совместима с программными комплексами численного моделирования динамических процессов и допускать возможность определения ее материальных параметров на основе ограниченного набора экспериментальных данных. [c.145]

Математическая модель, учитывающая нелинейность материала при допредельном деформировании, а также эффект дилатансии, основанная на анализе многочисленных экспериментальных данных, была предложена В. А. Иоселевичем (1967). Эта модель для допредельных процессов голономна, но не является моделью нелинейно упругого тела и поэтому содержит меньше ограничительных допущений. Вместе с тем голономность-делает ее в принципе ограниченной — в рамках этой модели нельзя [c.214]

В его модели учтены все основные механические свойства грунтов, существенные для динамических процессов (нелинейная и необратимая объемная деформируемость, упруго-пластический сдвиг, зависимость предела упругости при сдвиге от давления). Объемная деформация предполагается зависящей только от среднего давления (необратимым образом), тем самым игнорируются эффекты дилатансии. Сдвиговая деформируемость в допредельном состоянии описывается по линейно упругой схеме, а в предельном состоянии — по схеме Прандтля — Рейсса с условием пластичности тина Мизеса — Шлейхера — Боткина. Автором предлагается эту модель использовать как для быстрых динамических процессов, так и для статических в условиях, когда не проявляются временные эффекты, с учетом того, что для динамики и статики конкретный вид определяющих среду уравнений состояния и значения механических параметров могут быть различными. [c.224]

Открытие аномалии VpIVs в Советском Союзе было проверено в других районах на севере штата Нью-Йорк, в Калифорнии и на центральных островах Алеутских островов. Уиткомб и другие [684] нашли, что эта аномалия связана скорее с уменьшением значений Vp, чем с увеличением значений Vs-Hyp [494] предложил для объяснения этого явления модель, основанную на дилатансии (т. е. уменьшении объемной упругости горных пород перед разрывом). [c.408]

Шольтц и другие [569] показали, что модель дилатансии может хорошо объяснить и другие явления, предваряющие землетрясение. Поскольку модель дилатансии основана на ограниченных данных, она принята еще не всеми сейсмологами как главная причина предвестников землетрясений. По крайней мере три возражения выдвигаются против этой модели 1) отношения аномалии Ур Ув наблюдаются только в надвигах, когда один кристаллический блок пород давит на другой, но не наблюдается при сдвигах по простиранию, как на разломе Сан-Андреас 2) определения скорости Уз недостаточно точны, поэтому может быть аномалии отношения Ур1Уз являются следствием недостатка точности 3) модель дилатансии требует физических изменений в огромном районе (порядка 100 км и более). До сих пор нет данных, подтверждающих это. [c.409]

Учет расширения (дилатансии) трещины при сдвиге по зависимости (5.1) позволяет оценить самоупрочнение трещины при возникновении в ней подвижек при расчете поведения трещиноватых скальных массивов под нагрузкой. Такая принципиально новая [c.78]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...