Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
27
Добавлен:
25.03.2016
Размер:
150.53 Кб
Скачать

Пример определения механических характеристик диорита

При вдавливании конического штампа с площадью торцовой поверхнос­ти 2,07·10-6 м2 в образец скальной горной породы диорит получена зави­симость F - δ, характерная для пластично-хрупких горных пород (рис.2). Используемый предел нагружения - 10000 Н.

Необходимые для подсчета механических характеристик значения силы и деформации определяем из полученного графика, они равны следующим величинам:

δу°= ОД = (26·10-3/400) м = 0,065·10-3 м,

δун = ДN = (17·10-3/400) м = 0,0425·10-3 м,

δНу = ДС = (40·10-3/400) м = 0.1·10-3 м,

FA = 55·100 н,

FB = 92·100 Н.

По приведённым в методическом указании формулам определяем меха­нические характеристики диорита:

а) по формуле (1) определяем величину условного предела текучести

Ро = 5500 Н / 2,07·10 м2 = 2657 МПа;

б) по формуле (2) определяем твердость

Рш = 9200 Н / 2,07·10 м2 = 4444 MПа;

в) по формуле (4) определяем жесткость

Сш = 5500 Н / 0,065·10-3 м = 8,4615·107 Н/м;

г) по формуле (6) определяем суммарную упругую деформацию δУ =ОД + ДN = (0,065·10-3 + 0,0425·10-3) м = 0,108·10-3 м

и определяем полную работу упругого деформирования Ауш:

Ауш = Fв·δу / 2 = 9200·0,108·10-3 / 2 0,497 Н·м;

д) заменяя кривую АВ двумя ломаными прямыми AL. и LB и используя формулу для площади трапеции, находим энергию неупругой деформации

Ану= 0,5· (АД + LK)·ДК + 0,5·(LK + ВС )·КС ≈ 0,735 Н·м;

е) по формуле (7) определяем коэффициент пластичности Кпл

Кпл = (0,179 + 0,735)/ 0,497 ≈ 1.84;

ж) по формуле (9) определяем величину удельной контактной энергии разрушения

А3 = (0,179 + 0,735) Н·м / 2,07·10-6 м2 4,42·105 (Н·м)/м2;

з) определяем работу упругого деформирования АУЕ:

АУЕ =FA·δy°/ 2 = 5500·0,065·10-3/2 ≈ 0,179 Н·м;

и) по формуле (8) определяем коэффициент пластичности Кпл*

Кпл*= 1 + 0, 735 / 0,179 = 5.106.

Величина Кпл* в 2,775 раз превосходит значение Кпл;

Полученные значения величин заносятся в первую строку таблицы 1. Аналогичным образом определяются механические характеристики и при по­следующих вдавливаниях штампа в образец породы. После этого определя­ются характеристики рассеивания экспериментально определенных величин, т.е. средние арифметические значения величин, эмпирический стандарт и коэффициент вариации. По усредненной величине твердости определяем ка­тегорию горной породы с помощью табл.2. По этой же схеме заполняется и табл.3.

Содержание отчета

1. Цель работы.

2. Краткие сведения о методике подготовки образцов к исследова­нию, о соответствии используемого штампа испытуемой горной породе.

3. Сведения о типовых диаграммах деформации горных пород.

4. Диаграмма деформации испытанного образца; вычисление механических характеристик с выводами о категории горной породы по шкале твердос­ти и занесением результатов в табл. 1 и табл. 3.

5. Вычисление коэффициентов вариации механических характеристик.

6. Сравнение величин коэффициента пластичности Кпл* и Кпл.

7. Определение времени задержанного разрушения при фиксированной величине контактного давления; вычисление коэффициента вариации време­ни задержанного разрушения.

Соседние файлы в папке Лабораторные