UA11675U

UA11675U - Method for determining deformation parameters of porous material by the data of laboratory tests

Info

Publication number: UA11675U
Application number: UAU200503929U
Authority: UA
Inventors: Vitalii Vasyliovych Kovtun; Olena Viktorivna Bahrii
Original assignee: Nat Univ Khmelnytskyi
Priority date: 2005-04-25
Filing date: 2005-04-25
Publication date: 2006-01-16

Description

Опис винаходу

Корисна модель відноситься до галузі лабораторних випробувань пористих матеріалів і може бути 2 використана для визначення їх деформаційних параметрів.

Відомий (1, с.16) спосіб компресійних лабораторних випробувань грунтів (прототип), що полягає в тому, що зразок грунту поміщається в обойму з жорсткими стінками і через штамп, встановлений на його поверхню, до зразка прикладається осьове зусилля, що змінюється ступенями або безупинно. У процесі навантаження вимірюється викликане деформацією зразка переміщення штампа, що проходить без можливості бічного 70 розширення. За результатами випробувань визначається модуль деформації грунту, що використовується в прийнятих нормами проектування методах розрахунку, які грунтуються на моделі лінійно-деформівного середовища.

Відповідно до концепції теорії лінійно-деформівного середовища, це середовище повинне характеризуватися двома деформаційними параметрами, наприклад, модулем деформації Е і коефіцієнтом Пуассона у. 15 Недоліком описаних компресійних випробувань стосовно до задачі визначення деформаційних характеристик грунту або пористого матеріалу є неможливість за результатами таких випробувань визначення вказаних двох параметрів; принципово можливо визначити тільки співвідношення цих параметрів.

Зазвичай коефіцієнт Пуассона у вважають відомим, а значення модуля деформації Е визначають лінеаризуючи компресійну криву. Це, природно, знижує достовірність результатів випробувань. 20 В основу корисної моделі поставлене завдання підвищення достовірності результатів випробувань.

Поставлене завдання вирішується тим, що в запропонованому способі визначення деформаційних параметрів пористих матеріалів за результатами лабораторних випробувань, який полягає в тому, що зразок пористого матеріалу у вигляді порожнистого циліндра розташовують в обойму з жорсткими стінками і навантажують зовнішнім тиском з одночасним виміром переміщень, випробування пористого матеріалу 25 проводять у два етапи: - - на першому етапі здійснюють осьовий стиск зразка в обоймі без можливості бічного розширення, заміряють вертикальні напруження с та деформації дп, які змінюються в процесі навантаження, і одержують рівняння зв'язку між модулем деформації Е і коефіцієнтом Пуассона у; ю зо - на другому етапі в цій же обоймі здійснюють радіальне навантаження порожнистого циліндричного зразка без можливості осьових деформацій, заміряють радіальний тиск та переміщення внутрішньої циліндричної о поверхні зразка, що змінюються в процесі навантаження, і одержують друге рівняння зв'язку між параметрами Е і со у З двох отриманих виразів однозначно визначають два деформаційних параметри пористого матеріалу.

Фігури 1, 2 ілюструють запропоновану корисну модель. - 35 На Фіг.1 показано схему першого етапу випробування. «-

На Фіг.2 показано схему другого етапу випробування.

Випробування пористого матеріалу проводять у два етапи. На першому етапі (Фіг.1) здійснюють осьовий стиск зразка в обоймі без можливості бічного розширення і вимірюють вертикальні напруження с і деформації дп, які змінюються в процесі навантаження, а на другому етапі (Фіг.2) в тій же обоймі здійснюють « 40 радіальне навантаження по внутрішній поверхні порожнистого циліндричного зразка без можливості осьових с деформацій і заміряють радіальний тиск Р і переміщення 5 внутрішньої циліндричної поверхні зразка, що ц змінюються в процесі навантаження. "» Проведення випробувань у два етапи дозволяє за їх результатами однозначно визначити два деформаційних параметри пористого матеріалу Е і у. 45 За результатами випробувань на першому етапі будують криву ,напруження с - деформація «г, - лінеаризуючи яку на ділянці лугт- й і застосовуючи формули узагальненого закону Гука, одержують зв'язок між - модулем деформації Е і коефіцієнтом Пуассона у

Ф 2 - 20 в- 10 де 1- м сл де Е - модуль деформації;

Ас - приріст напружень; дво 7 - приріст вертикальних деформацій; у - коефіцієнт Пуассона. с На другому етапі з досліду одержують залежність між тиском Р по внутрішній поверхні циліндра і радіальним переміщенням 5 точок, що лежать на цій поверхні. Відоме рішення Ламе для товстостінних циліндрів дозволяє одержати друге співвідношення між деформаційними параметрами ЕЕ і у 60

Е-коа, о й де Е - модуль деформації; 65 АР - приріст тиску в порожнині зразка; - приріст радіальних переміщень внутрішньої поверхні циліндричного зразка;

Ку - коефіцієнт, що залежить від розмірів зразка і коефіцієнта Пуассона.

З двох рівнянь (1) і (2) однозначно визначаються два параметри Е і у пористого матеріалу.

Таким чином, запропонований спосіб лабораторних випробувань пористих матеріалів дозволяє уникнути відзначеного недоліку стандартних компресійних випробувань - довільного призначення величини коефіцієнта

Пуассона при визначенні за результатами випробувань модуля деформації пористого матеріалу.

Джерела інформації: 1. Справочник проектировщика промьішленньх, жильїх и общественньїх зданий и сооружений. Основания и фундаменть. Под. ред. М.И. Горбунова-Посадова. Л.:, М.: Стройиздат, 1964, -268б.

Claims

Формула винаходу Спосіб визначення деформаційних параметрів пористих матеріалів за результатами лабораторних 75 випробувань, який полягає в тому, що зразок пористого матеріалу у вигляді порожнистого циліндра розташовують в обойму з жорсткими стінками, навантажують зовнішнім тиском з одночасним виміром переміщень, який відрізняється тим, що випробування пористого матеріалу проводять у два етапи: на першому етапі здійснюють осьовий стиск зразка в обоймі без можливості бічного розширення, заміряють вертикальні напруження а та деформації Ап, які змінюються в процесі навантаження, і одержують рівняння зв'язку між модулем деформації Е і коефіцієнтом Пуассона" рі 1-- зм ЛЕ 1-х де Е - модуль деформації; Ас - приріст напружень; Ах - приріст вертикальних деформацій; ш-в у - коефіцієнт Пуассона, на другому етапі в цій же обоймі здійснюють радіальне навантаження порожнистого циліндричного зразка без можливості осьових деформацій, заміряють радіальний тиск та переміщення внутрішньої циліндричної поверхні зразка, що змінюються в процесі навантаження, і одержують друге рівняння зв'язку між параметрами модуля о деформації Е і коефіцієнтом Пуассона" їч- АР; Е-КОМ--- ХЕ (Се) де Е - модуль деформації; ч- АР - приріст тиску в порожнині зразка;

Зою. приріст радіальних переміщень внутрішньої поверхні циліндричного зразка; Ко») - коефіцієнт, що залежить від розмірів зразка і коефіцієнта Пуассона, з двох отриманих виразів однозначно визначають два деформаційних параметри пористого матеріалу. «

- . и? - - (о) -і сл 60 б5