SU1059180A1

SU1059180A1 - Apparatus for simulating strain state of solid materials

Info

Publication number: SU1059180A1
Application number: SU823394822A
Authority: SU
Inventors: Степан Федорович Алексеенко; Виктор Петрович Мележик
Original assignee: Стахановский Филиал Коммунарского Горно-Металлургического Института
Priority date: 1982-02-05
Filing date: 1982-02-05
Publication date: 1983-12-07

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ ТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ , содержащее электрическую линию, в которую включены элементн, моделирующие в зкие, упругие и пластические свойства твердых материалов, и источники питани , отличающеес тем, что, с целью повышени точности измерений, оно выполнено в виде электрической цепи, составленной из электрических лиНИИ , включенных по схеме треугольника , а источники питани подключены к. его вершинам. (Л сA DEVICE FOR MODELING A STRESSED STATE OF SOLID MATERIALS containing an electric line, which includes elements that simulate the viscous, elastic and plastic properties of solid materials, and power sources, characterized in that, in order to improve measurement accuracy, it is made in the form of an electrical circuit, made up of electric lines, connected in a triangle pattern, and power sources are connected to its vertices. (L with

Description

Изобретение относится к горному делу и предназначено для исследования напряженного состояния горных пород, грунтов и других твердых материалов в условиях объемного нагружения.The invention relates to mining and is intended to study the stress state of rocks, soils and other solid materials under conditions of volume loading.

Известно устройство для моделирования напряженного состояния твердых материалов, содержащее элементы·, моделирующие вязкие, упругие и пластические свойства твердых материалов .A device for modeling the stress state of solid materials, containing elements · modeling the viscous, elastic and plastic properties of solid materials.

Недостатком данного устройства является То, что оно не позволяет исследовать напряженное состояние твердых материалов в условиях объемного нагружения.The disadvantage of this device is that it does not allow to investigate the stress state of solid materials under conditions of volume loading.

Известно устройство для моделирования напряженного состояния твердых материалов, содержащее, электрическую линию, в которую включены элементы, моделирующие вязкие, упругие и пластические свойства твердых материалов, и источники питания £2} .A device for simulating the stress state of solid materials is known, comprising an electric line, which includes elements simulating the viscous, elastic and plastic properties of solid materials, and power sources £ 2}.

Недостаток данного устройства заключается в том, что оно не обеспечивает необходимой точности измерений, так как не позволяет учесть объемный характер напряженного состояния твердых тел.The disadvantage of this device is that it does not provide the necessary measurement accuracy, since it does not allow to take into account the volumetric nature of the stress state of solids.

Целью изобретения является повышение точности измерений.The aim of the invention is to improve the accuracy of measurements.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для моделирования напряженного состояния твердых материалов, содержащее электрическую, линию, в которую включены элементы, _;моделирующие вязкие, упругие и пластические свойства твердых материалов, и источники питания, выполнено' в виде электрической цепи, состав- ι ленной йз электрических линий,включен- до ных по схеме'треугольника;а источники питания подключены-к его вершинам.This goal is achieved by the fact that the device for modeling the stress state of solid materials, containing an electric line in which the elements are included _; modeling the viscous, elastic and plastic properties of solid materials, and power sources, made in the form of an electric circuit, composed of electric lines connected according to the diagram of a triangle, and power sources connected to its vertices.

На чертеже представлена схема ,предлагаемого устройства.The drawing shows a diagram of the proposed device.

Устройство для моделирования .сложного напряженного состояния твердых материалов содержит электрические линии X , и Ζ , соединённые в треугольник 1, к вершинам которого 2 подключены источники 3 питания материалов и тел элементарные треугольники могут быть объединены в системы треугольников как плоские, так и объемные.A device for modeling the complex stress state of solid materials contains electric lines X, and Ζ connected to a triangle 1, to the vertices of which 2 are connected 3 sources of power of materials and bodies, elementary triangles can be combined into triangle systems, both flat and volumetric.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

На вершины треугольников 1 подают электрические потенциалы заданной величины и формы. Пди одинаковых потенциалах считается, что устройство нагружается по трем взаим· но перпендикулярным осям одинаковыми по величине напряжениями. При этом замеряют токи, протекающие по отдельным плечам треугольника, в зависимости от времени. Проинтегрировав кривые токов, получают величину заряда (деформаций) по отдельным осям.At the tops of the triangles 1 serves electric potentials of a given size and shape. For identical potentials, it is believed that the device is loaded along three mutually perpendicular axes with the same magnitude voltages. At the same time, the currents flowing along the individual shoulders of the triangle are measured, depending on the time. By integrating the current curves, the magnitude of the charge (deformation) along the individual axes is obtained.

Символами е* , ζ.% обозначены деформации в направлении трех главных осейThe symbols e *, ζ.% Denote deformations in the direction of the three principal axes

(1) (1) 25 25 (2) (2) ε_ζ ε_ζ»e_z.e_z;ε _ζ ε _ζ »e _z .e _z ; (з) (h) Напряжение ύ_κ вызываетThe voltage ύ _κ causes относитель relative

ную продольную деформацию сжатия . по оси X и поперечные деформации ₍растяжения - по осям и Ζ : £1 nEg.i Напряжение*^ вызывает деформации: по оси X - поперечнуюΕχ,πο оси\) продольную Е^ _} по оси ζ - поперечную 35 Аналогично напряжение б₂ вызывает деформации: по оси х - поперёч' нуюЕ^по оси γ - поперечную Εν , по оси Ζ - продольную Eg . ^J longitudinal compressive strain. along the X axis and transverse deformations ₍ tension along the axes and Ζ: £ 1 nEg.i Stress * ^ causes deformations: along the X axis - transverse Εχ, πο axis \) longitudinal E ^ _} along the ζ axis - transverse 35 Similarly, stress b ₂ causes deformations: along the x axis - transverse E ^ along the γ axis - transverse Εν, along the Ζ axis - longitudinal Eg. ^J

Таким образом, образец аргиллита' при всестороннем сжатии по осям X и у оказался сжатым, а по оси 2 - растянутым, причем сумма деформаций, сжатия равна деформации растяжения. Кроме того, подтверждены ранее полу ченные данные о том, что в случае всестороннего равномерного сжатия изотропной среды деформации происходят без изменения объема.Thus, the mudstone sample under complete compression along the X and y axes was compressed, and along the 2 axis it was stretched, and the sum of the deformations and compression is equal to the tensile strain. In addition, previously obtained data were confirmed that, in the case of comprehensive uniform compression of an isotropic medium, deformations occur without a change in volume.

Данное устройство для моделирования сложного напряженного состояния твердых материалов позволяет получить полную картину поведения твердых материалов во всем диапазоне скоростей приложения нагрузки, что не достижимо на других устройствах. Предлагаемое устройство, позволяя решить более сложные задачи, в то же время в 10-20 раз дешевле /по сравнению с известными техническими устройствами. Примерно во столь60 ко же раз сокращается и время, необходимое для проведения измере. НИЙ.This device for modeling the complex stress state of solid materials allows you to get a complete picture of the behavior of solid materials in the entire range of load application speeds, which is not achievable on other devices. The proposed device, allowing to solve more complex problems, at the same time is 10-20 times cheaper / in comparison with the known technical devices. Approximately 60 times the time required for the measurement is also reduced. NII.

_ Каждая из электрических линий содержит емкости 4 и J5, а также сопротивлений. 6 и.7, моделирующие упругйе и вязкие свойства исследуемого материала._ Each of the electric lines contains capacitances 4 and J5, as well as resistances. 6 and 7, modeling the elastic and viscous properties of the studied material.

С.целью моделирования изотропной или анизотропной среды электрические ЛИНИИ X г 'j г 1. могут быть однотипными или разнотипными. Схема, представленная на чертеже моделирует среду Бюргерса.C. the purpose of modeling an isotropic or anisotropic medium electric LINES X g 'j g 1. can be of the same type or heterogeneous. The diagram presented in the drawing models the Burgers medium.

С целью моделирования горных мае-, сивов и других сложно построенныхFor the purpose of modeling mountain mae, sivas and other complexly built

ВНИИПИ Заказ 9777/33 ' Тираж 60'3 ПодписноеVNIIIPI Order 9777/33 'Circulation 60'3 Subscription

Филиал ППП’’Патент , г.Ужгород,ул.Проектная,4PPP’’s Patent, Uzhgorod, 4, Projectnaya st.

Claims

DEVICE FOR MODELING THE STRESSED STATE OF SOLID MATERIALS, containing an electric line, which includes elements simulating the viscous, elastic and plastic properties of solid materials, and power sources, characterized in that, in order to improve the accuracy of measurements, it is made in the form of an electrical circuit composed from electric lines connected according to the triangle scheme, and power sources are connected to its vertices.

v