Пластичность горных пород

Более подробно проявления пластичности горных пород будут рассмотрены в гл. 8. [c.174]

Таким образом, при использовании термина пластическое течение применительно к горным породам следует помнить о существенном отличии пластичности горных пород от идеализированных пластичных сред. [c.105]

Пластичность горных пород 30 Плотность распределения 70 Площадь погрузочного окна 189 Погрузочные органы 168 --ковшовые 174 [c.347]

Для хрупких материалов и материалов с ограниченной пластичностью (низкомолекулярные стекла, серый чугун, горные породы и т. п.) постоянная А обычно находится в пределах от 0,1 до 0,25. В отдельных случаях этот интервал несколько шире. [c.148]

Механика деформируемого твердого тела включает в себя целый ряд наук, о теория упругости, теория пластичности, теория ползучести, аэрогидроупругость, механика грунтов и сыпучих материалов, механика горных пород и др. В механике деформируемого твердого тела принимается классификация науки по объектам изучения теория стержней и брусьев (основные объекты традиционного курса сопротивления материалов), теория пластин, теория оболочек, прочность машиностроительных конструкций, прочность строительных конструкций и т. д. Классификация по характеру деформированных состояний привела к теории колебаний, теории [c.6]

Например, чугунный образец при испытании на растяжение под большим давлением окружающей среды (р > 400 МПа) разрывается с образованием шейки. Многие горные породы, находящиеся под давлением вышележащих слоев, при сдвигах земной коры претерпевают пластические деформации. Образец пластичного материала, имеющий кольцевую выточку (рис. 1.46), при растяжении получает хрупкий разрыв в связи с тем, что в ослабленном сечении затруднено образование пластических деформаций сдвига по наклонным площадкам. [c.89]

Были выбраны пластичные и хрупкие породы. Предварительные эксперименты по исследованию изнашивания стали при ударе по горной породе показали, что методика испытаний, разработанная применительно к искусственному абразивному монолиту, вполне моделирует естественный монолит абразива. Однако в связи с тем, что абразивность шлифовального круга выше абразивности пород и время приработки горных пород раз- [c.89]

Феноменология пробоя. Сведение исследований физического принципа ЭИ к определению и сопоставлению в.с.х. пробоя различных сред на косоугольных импульсах не раскрывает сущность происходящих физических процессов и ограничивает практические возможности оптимизации процесса в различных технологических применениях способа. Для этого требовалось проведение исследований непосредственно процесса пробоя в реальных условиях реализации способа при вариации вида горной породы и жидкой среды, типа электродов, величины межэлектродного промежутка, формы импульса напряжения, его амплитуды и полярности. Использование в опытах соответствующих материалов (пластичного фторопласта и прозрачного органического стекла) и методик, в том числе метода отсечки напряжения, позволяет оптически фиксировать каналы неполного пробоя в материале, выявлять динамику их прорастания. Исследования непосредственно на образцах горных пород дали возможность выявить эффекты влияния структуры и текстуры породы. [c.26]

Глиной называются землистые минеральные пески или, иначе, землистые обломочные горные породы, способные в смеси с водой образовывать пластичное тесто, по высыхании сохраняющее приданную ему форму, а после обжига получающее твердость камня. [c.108]

Причиной больших деформаций тела может быть возникающее в отдельных его частях или повсюду состояние пластичности или текучести, когда небольшое возрастание нагрузки вызывает большие деформации тела. Надо учесть, что почти все твердые вещества в большей или меньшей степени обладают свойствами пластичности и что при больших давлениях могут течь без разрушения даже и такие материалы, которые принято считать хрупкими. Например, горные породы, находясь в земной коре в условиях высокого всестороннего давления, текут, испытывая большие пластические деформации. [c.9]

Книга знакомит читателя с применением нового метода численного решения задач механики — так называемого метода граничных интегральных уравнений. Этот метод, которому в последние годы уделяется все возрастающее внимание, позволяет эффективно решать при помощи ЭВМ сложные задачи, возникающие в инженерной практике. Он дает возможность понижать размерность задач, что служит основным его преимуществом перед другими численными методами. Применение метода демонстрируется на решении плоских и пространственных задач гидродинамики, теории упругости, пластичности, механики разрушения, механики горных пород, нестационарной теории теплопроводности. [c.4]

Но подлинной областью применимости условий текучести и разрушения вида (4.34) (как и условия Мора и других критериев пластичности или разрушения, в которых предельное сопротивление сдвигу зависит от нормальных напряжений) должны быть горные породы, бетон и тому подобные материалы. Дело в том, что для таких материалов характерна весьма существенная зависимость предельного сопротивления сдвигу от [c.133]

Глина — второй основной исходный материал для большинства формовочных смесей. Глины представляют собой измельченные горные породы, имеющие после увлажнения высокую пластичность. [c.293]

Пластичность — свойство тел приобретать остаточные деформации. Математическая теория пластичности занимается построением математических моделей пластического деформирования тел, методами определения напряжений и деформаций в пластически деформируемых средах. В математической теории пластичности за исходные принимаются экспериментальные данные и непосредственно она не связана с физическим объяснением свойств пластичности. Математическая теория пластичности (далее — теория пластичности) связана, в основном, со свойствами металлов, ее применения возможны к таким материалам, как горные породы, лед и т.д. [c.8]

Как было указано в вводных гл. I и II, при изучении пластических деформаций пластичных металлов, горных пород, а также некоторых пластмасс в практических целях часто оказывается полезным принимать возможно более простые предположения относительно механических свойств этих материалов. Ставя своей целью разработку методов анализа напряженно-деформированного состояния реальных, используемых техникой материалов, мы строим в последующих главах теории деформирования небольшого числа типовых материалов, приписывая им определенные идеальные свойства. [c.431]

Горные породы — мрамор, доломит, гранит, базальт — в условиях трехосного нагружения при небольшом обжимающем давлении дают не слишком большую пластическую деформацию перед разрушением (для цилиндрических образцов осевая деформация достигает нескольких процентов) в то же время при повышенных температурах вплоть до 800° С пластичность этих материалов возрастает. Их можно деформировать до осевой деформации 10—15% и больше при значительно меньшем дифференциальном напряжении течения (осевое напряжение минус поперечное) при этом происходит внутрикристаллитное скольжение. Твердые сухие гранит и базальт при обжимающем давлении 5000 атм лишь слегка пластичны при 300° С, а при 500° С они текут без разрушения под дифференциальным осевым напряжением 1100 атм до осевой деформации 15%. Наиболее же пластичная из пород—мрамор — может быть деформирована на 1500% при растяжении под обжимающим давлением 5000 атм при 800° С. [c.604]

Твердость пластичных горных пород определяют методами, принятыми в металловедении (Бринелля, Роквелла). Твердость большинства хрупких горных пород определяют методом, основанным на вдавливании плоского цилиндрического индентора (штампа) до момента хрупкого разрушения (выкола лунки). Эта предельная нагрузка, отнесенная к площади штампа, характеризует твердость горной породы (рис. 2.7.5) [c.122]

В 1946 г. Л.А. Галин дал точное решение задачи о распределении напряжений в окрестности кругового отверстия плоскодеформнрованного тела, к контуру которого приложены постоянные нормальные усилия, а напряжения на бесконечности представляют собой полиномиалы1ые функции координат (в частности, постоянные или линейные [ 1 ]). Решение удалось найти благодаря бигармоничности функции напряжений в пластической области. Смешения в пластической области для этой задачи были исследованы Д.Д. Ивлевым [ 2]. Метод Л.А. Галина был применен А.И. Кузнецовым, Б.Д. Анниным, Т.Л. Рева для решения аналогичных задач в случае специальных неоднородных пластических тел [3-6] и некоторого класса условий пластичности, отличных от обычного условия Мизеса и Треска-Сен-Венана и хорошо аппроксимирующих условие пластичности горных пород. [c.7]

Ещё одной причиной смещенности предсказаний давления гидроразрыва по сейсмическим скоростям является неучет пластичности горных пород, которая проявляется лишь в масштабах геологического времени. [c.174]

Рассмотренные до сих нор теории пластичности основывались на гипотезах формального характера реальная структура поли-кристаллического материала и хорошо известная картина пластического деформирования кристаллических зерен при этом совершенно не принимались во внимание. Такой подход имеет свои преимуп] ества и недостатки. С одной стороны, обилие законы пластичности, сформулированные для нроизвольного тела безотносительно к его физической природе, позволяют охватить единообразным способом широкий круг явлений — пластичность металлов, предельное равновесие грунтов, хрупкое разрушение горных пород и бетона и так далее. Такая общность чрезвычайно подкупает действительно, экспериментатор с удивлением обнаруживает, что макроскопическое поведение тел самой разнообразной физической природы оказывается поразительным образом сходным. Оказывается, что это поведение егце более поразительным образом может быть приблизительно хорошо описано при помощи уравнений, полученных из некоторых априорных гипотез достаточно формального характера. Но при более детальном изучении опытных данных оказывается, что при внешнем глобальном сходстве обнаруживаются и различия в поведении разных материалов. Эти различия связаны с тем, что микромеханизмы не только неунругой, но даже упругой деформации не одинаковы. Поэтому естественно стремление к тому, чтобы положить в основу теории пластичности некоторые физические представления о протекании пластической деформации. Нужно признать, что мы еш е далеки от возможности построения макроскопической теории, основанной на анализе и описании процессов, происходящих на микроуровне. Теория скольжения Батдорфа и Будянского, которая будет схематически изложена ниже, отнюдь не может быть названа физической теорией. Однако положенные в ее основу гипотезы в определенной мере отражают процессы, происходящие внутри отдельных кристаллических зерен, хотя и не воспроизводят их точным и полным образом. Пластическая деформация единичного кристалла происходит за счет сдвига в определенной кристаллографической плоскости в определенном нанравлении. Совокупность плоскости скольжения и направления скольжения в этой плоскости называется системой скольжения. Система скольжения задается парой ортогональных еди- [c.558]

Холодная пластичность может наблюдаться также у некоторых неметаллических материалов (например, у горных пород), однако для ее проявления необходимо весьма большое всестороннее сжатие. В частности, мрамор, являясь при обычном (атмосферном) давлении типично хрупким материалом, в условиях высокого давления ( 0 кГ1см ) деформируется пластически, не разрушаясь (см. главу VIII, 8.6). В отличие от этих материалов, металлам холодная пластичность свойственна при нормальном давлении. [c.726]

В первых экспериментальных наблюдениях явления внедрения разряда в поверхностный слой твердого диэлектрика (А.Т.Чепиков) при использовании в качестве модельного материала пластичного фторопласта при пробое в толще материала (в поле продольного среза образца) отчетливо фиксировался обугливающийся след от канала разряда, а на образцах горных пород - воронка откола материала. Этими опытами были начаты систематические исследования физических основ способа и многообразных технологических его применений. Данная разновидность способа разрушения твердых тел электрическим пробоем, использующая эффект инверсии электрической прочности сред на импульсном напряжении, получила название электроимпульсного способа разрушения материалов (ЭИ). Работы многих исследователей свидетельствуют, что гамма пород и материалов, склонных к ЭИ-разрушению, достаточно обширна. Главными предпосылками для разрушения материалов таким способом является их склонность к электрическому пробою и хрупкому разрушению в условиях импульсного силового нагружения. Электрическому пробою подвержено большинство горных пород и руд, различные искусственные материалы -продукты пффаботки или синтеза минерального сырья, а именно те, которые по электрическим свойствам могут быть отнесены к диэлектрикам и слабопроводящим материалам. За пределами возможностей способа остаются лишь руды со сплошными массивными включениями электропроводящих минералов. По условиям разрушения к трудно разрушаемым из диэлектрических материалов относятся лишь не склонные к хрупкому разрушению в естественных условиях пластмассы и резины. Но и в данном случае применение метода охрупчивания материалов глубоким охлаждением делает ЭИ-метод разрушения достаточно эффективным." [c.12]

Эффект электроимпульсного разрушения материалов при одинаковых затратах энергии зависит от характера энерговыделения в канале разряда. Об эффективности разрушения можно судить по таким его параметрам, как максимальная длина трещин, суммарная длина и поверхность трещин, размер зоны трещинообразования и др. Наиболее общим случаем зависимости указанных параметров от скорости выделения энергии при неизменной ее величине является кривая с оптимумом. В зависимости от характера материала (хрупкие, пластичные) оптимум значительно сдвигается в область малых или больших значений мощности так, что при разрушении определенно пластичного органического стекла решающим является факт роста показателей эффекта с уменьшением мощности в разряде и соответствующем увеличении длительности выделения энергии, а для силикатного стекла, наоборот, оптимальной для разрушения является высокая скорость энерговыдлеления (рис. 1.29). Эффект разгрузки канала разряда (истечение энергии канала через устья канала пробоя и вышедшие на поверхность трещины) приводит к сокращению времени эффективного нагружения, а потому величина разрядного промежутка и глубина внедрения разряда оказывают заметное корректирующее влияние на характер зависимости эффекта разрушения от мощности разряда. При больших промежутках для горных пород действует зависимость, свойственная пластичным материалам, при малых промежутках - свойственная хрупким материалам. [c.67]

В немалой степени избирательность электроимпульсного способа обеспечивается также и различием электрической прочности слагающих руды и горные породы минералов. В /12/ указывалось, что даже при пробое горных пород в системе электродов, наложенных на одну свободную поверхность, отмечается избирательность пробоя - приуроченность точек начала внедрения разряда к отдельным минералам. В процессах дезинтеграции речь в первую очередь может идти о слюдяных и асбестовых рудах, искусственной слюде фторфлогопит. Полезный компонент в данных рудах обладает высокой электрической прочностью и высокой пластичностью, вмещающая порода, наоборот, обладает меньшей электрической прочностью и высокой хрупкостью. При электрическом пробое таких агрегатных соединений канал разряда формируется во вмещающей породе, которая, хрупко разрушаясь, переизмельчается, оставляя неповрежденными крупные кристаллы. Нарушения целостности и повреждения кристаллов не наблюдается. Вместе с тем отмечаются случаи расщепления кристаллов по плоскостям совершенной [c.152]

ПЛАСТИЧНОСТИ ТЕОРИЯ математическая — наука о пластич. деформировании тел. П. т, занимается построением матем. моделей пластич. тел, методами определения напряжений и деформаций в пластически деформиров. телах. За исходные положения П. т. принимаются эксперим. данные, и непосредственно она не связана с физ. объяснением свойств пластичности. Совр, П. т. в основном связана со свойствами металлов её применения возможны к таким материалам, как горные породы, лёд и т. д. [c.628]

Для пластичных материалов (черные и цветные металлы, их сплавы, пластмассы, композиты и т.д.) используются стандартные методы определения твердости Бринелля, Виккерса, Роквелла. Для хрупких материалов (керамика, горные породы, стекло и т.д.) получили распространение методы, предложенные Шре нером, Бароном. [c.111]

РЕБИНДЕРА ЭФФЕКТ — физико-хи-мич. влияние среды па механич. св-ва материалов, не связанное с коррозией, растворением и др. химич. процессами, Р. э. проявляется в понижении прочности и облегчении упругой и пластич. деформации под влиянием адсорбции (поглощения молекул из окружающей среды поверхностями, развивающимися в деформируемом теле). Р. э. проявляется у металлич. моно-и поликристаллов, полупроводников, ионных кристаллов, бетонов, стекол, горных пород и т. д. Величина Р. э. зависит от темп-ры, величины напряжения, способа нагружения, состава и структуры материала и резко зависит от времени нагружения. Наиболее сильно Р. э. проявляется в тех случаях, когда за время деформации, предшествующей разрушению, вновь возникающие поверхности успевают покрыться адсорбционными слоями. Это имеет место в процессах ползучести при длит, статич. нагружении, в процессах усталости. При переходе от моно- к поликристаллич. металлам Р. э. значительно ослабляется, т. к. облегчение деформации сосредоточивается в поверхностных слоях и не распространяется в глубь тела. Наибольшее понижение поверхностной энергии материалов (почти до нуля) вызывают расплавленные среды, близкие по мол. природе к деформируемому телу напр., если более тугоплавкие металлы и сплавы при нагружении находятся в среде жидких более легкоплавких металлов (в частности, наличие ртутной пленки на монокристаллах цинка уменьшает прочность и пластичность в десятки раз). Р. э. часто вреден для конструкционных материалов, т. к. понижает их прочность и пластичность. Для облегчения обрабатываемости резанием и для ускорения и улучшения ирирабатываемости при трении Р. э. полезен. Защита поверхности деталей от [c.112]

Структурные изменения (полигонизация и динамическая рекристаллизация), обычно сопровождающие высокотемпературную деформацию, часто используются для определения палеонапряжений в горных породах, деформированных в естественных условиях залегания. Этим явлениям и анализу возможности их применения в геологии посвящена гл. 6. В гл. 7 рассмотрены деформация, происходящая за счет переноса вещества (диффузионная ползучесть), и сверхпластическая деформация (вызванная скольжением по границам зерен), а в гл. 8 — деформация, усиленная фазовыми переходами (пластичность превращения). Наконец, в гл. 9 представлены в общих чертах карты механизмов деформации и изомеханические классы. [c.9]

Глинистые породы (пелиты) — наиболее широко распространенные осадочные породы. В их составе преобладают частицы менее 0,01 мм и обычно содержатся около 30% тончайших частиц размером менее 0,001 мм. Глины образуются в результате механического и химического переноса и осаждения глинистых минералов, являющихся продуктами выветривания различных пород-Глины отличаются пластичностью, незначительной водопроницаемостью и способностью при смачивании поглощать воду и разбухать (увеличиваться в объеме до 40— 45%). Типичные минералы глин — каолин и монтмориллонит. Кроме того, в них имеются минералы типа гидрослюд, зерна кварца, полевого шпата и др. и нередко органические вещества. Чистые разности глин встречаются среди континентальных пород. К ним относятся каоли-нитовые (огнеупорные) и монтмориллонитовые (отбеливающие) глины. Уплотняясь, глины превращаются в аргиллиты — прочные горные породы, не размокающие в воде. [c.17]

При подготовке монографии мы стремились сделать ее полезной как для специалистов, так и для заинтересованных представителей смежных профессий и студентов. Для полноты представления материала в первых двух главах кратко изложены сведения из механики сплошных сред в объеме, необходимом для обсуждения экспериментов, и обзор современных экспериментальных методов. В третьей и четвертой главах обсуждаются результаты экспериментальных исследований вязкоупруго-пластической деформации материалов различных классов в ударных волнах и расчетные модели неупругого деформирования. Сопротивление разрушению конденсированных сред в субмикросекундном диапазоне длительностей нагрузки изучается путем анализа откольных явлений при отражении импульса ударного сжатия от поверхности тела. Механизм и динамика откольного разрушения в конструкционных металлах и сплавах, пластичных и хрупких монокристаллах, керамиках и горных породах, стеклах, полимерах, эластомерах и жидкостях обсуждаются в пятой главе. В шестой главе представлено несколько наиболее важных примеров полиморфных превращений веществ в ударных волнах. Некоторые вопросы взаимодействия импульсов лазерного и корпускулярного излучения с веществом, что является одним из новых приложений физики ударных волн, обсуждаются в гл.7. Восьмая глава представляет собой обзор уравнений состояния и кинетики разложения взрывчатых веществ в ударных и детонационных вол- [c.7]

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]

Тщательное исследование обнаруживает, что па поверхности испытуемых образцов из поликристаллических пластичных металлов иди горных пород, деформированных несколько за пределом текучести, образуются две системы линий скольжения, пересекающихся под постоянным углом. Па обра шах, деформирующихся в условиях однородного наиряягенного состояния, эти две системы линий одинакового наклона отвечают двум системам параллельных плоскостей скольжения, симметрично наклоненным и [c.241]

Из уравнения (16.1) видно, что предельная величина касательного напряжения Токт. не зависит от значения среднего напряжения о или давления р = при котором начинается пластическая деформация. Это имеет место в случае пластичных металлов. Однако для других твердых материалов (горных пород) известно (гл. XVIII), что условие пластичности предпочтительнее выразить при помощи уравнения (15.25) [c.259]

При участии Д. Холмквиста было показано ), %о, как и в случае выхода из строя коротких прямых стальных стержней (колонн) под осевым сжатием, для толстостенных стальных обсадных труб существует опасность разрушения в результате действия сжимающих напряжений в окружном направлении этим ограничивается применение таких труб в случае внешнего давления. При движении трубы в скважине силы трения, производимые окружающими слоями горных пород или песка, могут вызвать в стенках трубы дополнительные осевые растягивающие напряжения. Если сталь обладает резко выраженным пределом текучести при одноосном сжатии, то критическая комбинация напряжений прп разрушении определяется условием пластичности при сложном напряженном состоянип. Влияние на пластическое разрушение [c.282]

Наличие в материале микро- и макродефектов еш,е не является основанием для вывода о непригодности феноменологических подходов, базируюш.ихся на методах механики сплошной среды. Можно считать, что дефекты, имеющие достаточно малые размеры по сравнению с размерами рассматриваемого тела, в силу статистических законов создают картину квазиоднородного материала. При этом идеализация реальной среды относительно ее однородности, сплошности и изотропности не приводит к заметным ошибкам в соответствующих расчетах. В качестве примера можно указать на эффективное использование феноменологических методов теории пластичности и теории ползучести для аналитического решения вопросов механики существенно неоднородных горных пород, в частности при исследовании полей напря кений и переме- [c.150]

В общем смысле глиной принято называть землистые обломочные горные породы, остоящие преимущественно из глинозема и кремнезема, способные образовать с водой пластичное тесто, которое после высыхания сохраняет приданную ему форму, а после обжига получает высокую твердость. Разнообразие природных глин в физическом, термическом, минералогическом и иных отношениях огромно. Глины находят промышленное применение в различных областях, а в связи с этим существенно различны требования, предъявляемые к самой глине, будущим изделиям из нее и к характеру технологических процессов ее обработки. Вследствие ЭТОГО и классификация глин производится по различны признакам. [c.47]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...