Испытания песчаника

Рис. 40. Результаты испытаний песчаника [468].

В своей работе Кулон описал проведенные им механические испытания песчаника на растяжение и срез. Здесь же он дал построение теории изгиба балок, приняв материал идеально упругим и следующим закону Гука вплоть до разрушения. Он полагал, что при деформации сечения балки остаются плоскими. В своей теории изгиба Кулон правильно применял уравнения статики при исследовании внутренних сил и имел ясное представление о распределении этих сил по поперечно.му сечению балки. Здесь же Кулон рассмотрел и ряд задач по расчету подпорных стенок и арок. Кулону принадлежит также важный труд о кручении, написанный в 1784 г. [c.6]

Разрушение при сжатии происходит различными способами. Пластичные материалы только сплющиваются, сохраняя целость (железо — вкл. л., 8) хрупкие ломаются либо от скалывающих напряжений (чугун—вкл. л., 9, а также каменные и бетонные кубики, к-рые дают при изломе две сходящиеся вершинами пирамидки) либо от деформации поперечного расширения (те же кубики при наличии парафиновой смазки по плоскостям соприкасания с досками пресса). Особый вид испытания на сжатие составляет всестороннее (гидростатическое) давление. При такого рода испытании достаточно однородные материалы не разрушаются (см. Прочность), а в случае неравенства главных сжимающих напряжений хрупкие материалы (мрамор, песчаник в опытах Кармана) становятся пластическими и обнаруживают под микроскопом в своих зернах линии сдвигов. [c.286]

Обыкновенно взвешивание производят 5—10 раз, через каждые 100 оборотов п находят среднюю потерю массы на 100 оборотов. Для примера м. б. указано, что при поверхности истирания в 50 см и нагрузке 10—30 кг после 200 оборотов круга твердые породы (базальты, порфиры, граниты) теряют 8—20 г своей массы, а мягкие (известняки и песчаники)— 20—80а, т. е. в 3—4 раза больше. Испытание на твердость способом шлифования может вестись, как пред- [c.74]

Испытания образцов из мрамора и песчаника показали, что с увеличением бокового давления диаметр большой полуокружности напряжений увеличивается, приближаясь к некоторому пределу, а острые углы между поверхностями скольжения и направлением главного сжимающего напряжения достаточно хорошо совпадают с соответствующими углами, вычисленными по предельной кривой (рис. 22). [c.51]

Хотя по определению коэффициент проницаемости не должен зависеть от природы жидкости (т. е. от того, будет ли это вода, нефть, воздух, природный газ и т. д.), опыты указывают на определенное влияние жидкости на результат лабораторных исследований образцов породы на проницаемость. Оказалось, например, что скорость течения дистиллированной воды, нефти и керосина через песчаники со временем уменьшалась. Объясняется это физико-химическим взаимодействием между жидкостью и пористой средой или изменением поперечных сечений поровых каналов вследствие перегруппировки зерен породы в рыхлых коллекторах. При лабораторных испытаниях образцов породы на проницаемость следует использовать газ, в процессе фильтрации которого не происходит указанных физико-химических взаимодействий. [c.25]

Условное деление материалов на хрупкие и пластические имеет смысл только применительно к стандартным методам испытаний образцов, воспроизводящих некоторые обычные для этих материалов условия эксплуатации. Прежде всего, это относится к виду напряженного состояния. Хрупкий материал, подвергнутый действию высокого всестороннего давления, на которое накладывается растяжение, сжатие или сдвиг, обнаруживает значительные пластические деформации. Такие пластические деформации, например, играют существенную роль в процессах образования рельефа земной коры граниты и базальты, хрупкие в обычных условиях, текут, находясь под действием колоссального давления в глубинных слоях Земли. Пластическое поведение, казалось бы, хрупких материалов неоднократно обнаруживалось и на опытах хорошо известны опыты Кармана над мрамором и песчаником (1911 г.), Бекера над теми же материалами и цинком (1914 г.). В опытах Кармана цилиндрические образцы из мрамора, подвергнутые всестороннему гидростатическому сжатию, сжимались дополнительно в осевом направлении. При отсутствии бокового сжатия разрушение происходило с деформацией, меньшей чем 1 Д, при боковом давлении 1650 кг/сл относительная дефор- [c.400]

Малое число испытанных образцов не позволило выявить функциональные зависимости между деформационными и прочностными свойствами песчано-алевритовых пород, с одной стороны, их составом и признаками строения —с другой. Удалось выявить лишь некоторые интересные тенденции. Например, было установлено, что у мономинеральных кварцевых мелкозернистых хорошо отсортированных песчаников (П1, IV классы) уровень критических напряжений, при которых начинается преимущественное развитие внутри-кристаллической Деформации, обычно ниже, чем у неоднородных по составу и строению песчаников и алевролитов (IX—XII классов). Породы IX—XII классов отличают также повышенные значение [c.146]

Белл значение // известно, параметры А а уЗ uorji быть оценены по таблицам, приведенвыы в работах /4, 8, II/. Рассыотриы припер,представляющий собой результаты испытаний на одноосное растяжение ( вр ) песчаника (западный Донбасс). Основные исходные статистические характеристики следующие х - 55 кГ/см , [c.88]

В начале ее сообщается о выполненных Кулоном испытаниях ло определению прочности одной из разновидностей песчаника. Для испытания на растяжение Кулон использовал квадратные плитки со сторонами 0,3 м (1 фут), толщиной 25 мм (1") и придавал образцам форму, показанную на рис. 29, а ). Таким путем он находил предел прочности при растяжении равным 15 кг см (215 фтп1дм ). Для испытаний того же материала на срез он пользуется прямоугольными брусками, сечением 25x50 мм (1x2") и прилагает срезывающую силу Р в сечении ge заделки (см. рис. 29, б). Он находит, что предел прочности при срезе оказывается в данном случае равным пределу прочности при растяжении. Наконец, он ставит испытания на изгиб (рис. 29, в), пользуясь для этой цели брусками высотой 25 мм (1")> шириной 50 мм (2"), длиной 230 мм (9") и находит, что предельная нагрузка Р при этом равна 9 кг. [c.64]

Дюге построил теорию растяжения ), сходную с теорией Кулона, предложенной последним для сжатия (стр. 67). Теория наибольших касательных напряжений, учитывающая разнообразные случаи сложного напряженного состояния, была предложена Гестом ) для мягкой стали. Эта теория представляет собой частный случай теории О. Мора, на которой мы останавливались раньше (см. стр. 344). Опыты с хрупкими материалами, как, например, с песчаником, показали, что теория Мора не может быть приведена в соответствие с результатами испытаний на хрупкий разрыв ). [c.441]

Тела с кристаллической структурой также обладают способностью пластически деформироваться при температурах, лежащих значительно ниже точки их плавления. Ряд примеров был указан в предыдущей главе. Среди поликристаллических материалов важнейшее место занимают пластичные (ковкие) металлы благодаря их способности подвергаться пластическим деформациям под действием усилий достаточной величины и при низких температурах. Лабораторные испытания, произведенные с постепенным увеличением силы в течение непродолжительного времени, показали, что значительные пластические деформации можно получить и в других кристаллических материалах, как, например, в хрупких горных породах (мрамор, песчаник). Чтобы этого достигнуть, требуются, однако, большие сячимающие усилия, причем нагружение следует производить так, чтобы образец работал в условиях сложного напряженного состояния. [c.22]

Вопрос о переходе в пластическое состояние материалов, кажущихся хрупкими при обычных испытаниях на растяжение и сжатие, был исследован Т. Карманом и Р. Бёкером, которые производили испытания при одновременном действии давления в осевом и поперечном направлениях. Оба исследователя нагружали цилиндрические образцы из мрамора и песчаника либо лишь осевым сжатием, либо осевым сжатием совместно с высоким гидростатическим давлением на боковой поверхности (в последнем случае испытание производилось в стальном резервуаре). Результаты их исследований можно резюмировать следующим образом. С увелп- [c.267]

Однородные прочные породы типа песчаников, обладающие высокими упругими постояннл>ши, при достаточной их мощности, сравнительно с размерами штрека, практически допустимо рассматривать как упругую среду. Основанием такой аналогии является квазиизотропность таких пород, небольшое распространение дефектов их структуры, а экспериментальной основой— достаточное соответствие результатов испытаний фото-упругих моделей с результатами натурных исследований. [c.65]

Если образец пористой среды является керном из нефтяного песчаника, нефть из него должна быть тщательно удалена до производства измерений проницаемости. Для этой цели можно применить большой экстрактор Сокслета, где в качестве растворителя берется четыреххлористый углерод, бензол или хлороформ. Экстракцию можно ускорить, если предварительно зажать образец в нижний конец медной трубки длиной около 15 см. Тугая посадка образца достаточно хороша для того, чтобы при погружении трубки в экстрактор с образцом, закрепленным на нижнем конце ее, напор жидкости, который может поддерживаться на высоте соответственно 15 см, проталкивал растворитель внутрь образца. Трудность удаления всех следов нефти заставляет рекомендовать к испытанию тонкие образцы кернов из нефтяных песчаников. Детали укрепления образца в приборе могут зависеть от [c.84]

В следующей главе мы рассмотрим более подробно механизм пластической деформации металлов. Основной факт здесь состоит в том, что пластическая деформация каждого кристаллического зерна является сдвиговой, слои атомов скользят один относительно другого. Однако в реальном поликристаллическом металле кристаллические зерна расположены беспорядочно и переход от свойств единичного кристалла к свойствам поликристаллического металла затруднителен. Можно сказать только, что переход металла в пластическое состояние означает, чтр пластические сдвиги происходят во всех зернах или в подавляю1Дем их большинстве. Представим себе теперь, что на то напряженное состояние, которое существует в теле, накладывается всестороннее растяжение или сжатие. Осуществить на опыте всестороннее растяжение, а тем более наложить его на заданное напряженное состояние оказывается невозможным всестороннее сжатие, наоборот, реализуется довольно просто, для этого нужно нагружать образец в среде жидкости под высоким давлением. При этом все три главных напряжения изменяются на одну и ту же величину. Наибольшие касательные напряжения равны полуразностям главных напряжений, поэтому они не меняются от наложения всестороннего растяжения или сжатия, касательное напряжение на любой площадке также остается неизменным. А так как сдвиговая деформация определяется касательными напряжениями, то естественно ожидать, что условие пластичиости не зависит от добавления к тензору напряжений гидростатической составляющей. Это предположение хорошо подтверждается опытами (Карман, Бекер, Бриджмен и другие). При обсуждении этих и подобных им опытов необходимо иметь в виду, что пластическая деформация происходит путем сдвига, но разрушение может происходить путем отрыва. Поэтому обычное деление материалов на хрупкие и пластические оказывается условным. Так, Карйан и Бекер производили опыты над мрамором и песчаником. При обычных условиях испытания мрамор и песчаник хрупки, обладая низким сопротивлением отрыву, они разрушаются, не успев проявить [c.93]

В результате исследования влияния температуры в диапазоне ее изменения от 20 до 200° С при эффективных напряжениях до 1200 кгс/см было установлено, что на сжимаемость пород — V классов температура практически не оказывает влияния (табл. 4). Небольшое влияние температуры отмечалось при испытании пород VII—VIII классов (увеличение коэффициентов сжимаемости пород и их порового пространства до 20% ). Наибольшие изменения коэффициентов сжимаемости с ростом температуры отмечены при испытании неоднородных по составу и строению песчаников и алевролитов XII класса (рост Р и Рп ДО 40—60%, см. табл. 4). [c.75]

Анализ данных табл. 49 показывает, что в терригенной толще девона к зонам максимальной локальной расчлененности также приурочены тюроды с минимальными значениями прочностных показателей (ро) и максимальными показателями деформированности (К). В дополнение к ограниченному числу результатов испытаний деформационно-прочностных свойств песчано-алевритовых пород девона (со 200 образцов) был-проведен анализ коллекторских свойств песчаников и алевролитов в зонах тектонической деформации разной интенсивности, для чего были использованы данные ТатНИПИнефть по коэффициентам пористости свыше 1380 и проницаемости 1400 образцов пород, а также коэффициентам продуктивности 300 скважин. Это позволило более обоснованно судить о связи выявленных особенностей в изменении деформационных характеристик под действием тектонической деформации с коллекторскими свойствами пород. [c.187]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...