Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Геология -> Ажгирей Г.Д. -> "Структурная геология" -> 24

Структурная геология - Ажгирей Г.Д.

Ажгирей Г.Д. Структурная геология — Издaтeльство московского университета, 1956. — 493 c.
Скачать (прямая ссылка): ajgirey1956struct-geol.pdf
Предыдущая << 1 .. 18 19 20 21 22 23 < 24 > 25 26 27 28 29 30 .. 232 >> Следующая


Известно, что для выявления наличия, величины и направления деформирующих сил в теории упругости пользуются методом сечений. Этот метод состоит в том, что, не рассматривая самого процесса де фор м а ц и и, учитывают лишь конечное равновесное состояние, установившееся в результате деформации, путем мысленного сечения деформированного тела плоскостями и рассмотрения равновесия выделенной части тела. Метод сечений не выявляет внутренние (межатомные) силы, обусловленные изменением взаимного рассмотрения атомов или молекул, если эти межатомные силы не дают равнодействующей по исследуемому сечению.

а) 6) А \

t

Рис. 11-21. Механическая модель шарнирного ромба

а) силы, действующие в сечении AB, растянутого в горизонтальном направлении шарнирного ромба; б) силы, действующие в сечении AB, сжатого в вертикальном направлении шарнирного ромба. Жирные стрелки показывают силы, приложенные извне

Рассмотрим в качестве механической модели шарнирный ромб и силы, действующие в сечении AB этого ромба. На рис. 11-21 а все три внутренние связи, проходящие через сечение А В, растянуты и потому дают равнодействующую по сечению AB. Таким образом, метод сечений выявляет силы в сечении AB. На рис. 11-21 б горизонтальная связь растянута, а наклонные связи сжаты; равнодействующая по сечению AB равна нулю. Метод сечений, следовательно, в данном случае не выявляет по сечению AB сил, вызвавших растяжение горизонтальной связи.

Существование межатомных сил, вызывающих образование продольных трещин, нетрудно доказать экспериментально. Если образец горной породы подвергнуть сжатию под прессом, причем при помощи полировки и введения соответствующей смазки или прокладки текучего вещества (свинца) свести до минимума трение между поверхностью образца и поршнем пресса, разрушение образца произойдет не по трещинам скалывания, как обычно, а по трещинам отрыва, ориентированным параллельно направлению действующих сил (рис. 11-22 а).

Трещины отрыва образуются потому, что, вводя смазку между образцом и поршнем пресса, мы облегчаем действие внутренних межатомных сил в деформируемом теле, ликвидируем условия зажима, и образец может свободно удлиняться в направлении, перпендикулярном сжимающему усилию (табл. III, 2).

При расчете поперечных напряжений, уравновешивающихся в процессе упругой деформации внутренними силами и потому не выявляющихся методом сечений, единственным простым экспериментальным способом определения этих напряжений и сил является измерение самих

t t

Рис. 11-22. Образование трещин отрыва

а) кубик гранита, раздавленный между свинцовыми прокладками (с фото А. Кор-сунского); б) образование трещин отрыва (по Д. Т. Григгсу)

деформаций. Приложим непосредственно к телу в поперечном направлении растягивающую силу и получим деформацию, равную по величине поперечной деформации. Напряжение, необходимое для получения таким способом деформации, называют «приведенным» напряжением. Вторая теория прочности предполагает, что «приведенное» напряжение равно действительно возникающему в теле напряжению, вызывающему образование поперечной деформации и являющемуся причиной разрушения.

В этом и заключается оправдание применения второй теории прочности — теории наибольших удлинений, основывающей свой анализ на определении величины «приведенных» напряжений. Как видим, В. Л. Кир-пичев, В. Шмидт и А. Рейто предложили также качественное физическое объяснение применимости второй теории прочности, но количественная сторона явлений пока неясна [5].

Задачей теоретической физики, в частности теории кристаллической решетки (Борн, 1938), является разработка способов подсчета внутренних сил, не выявляющихся методом сечений и, таким образом, осуществление количественного синтеза первой и второй теорий прочности.

Третий способ образования трещин отрыва. Д. Т. Григгс (1936) считает, что трещины отрыва могут образовываться также другим способом. Его эксперименты с раздавливанием мрамора и известняка при повышенном гидростатическом давлении показали, что в образцах до возникновения трещин всегда наблюдается пластическая деформация, сопровождающаяся образованием линий Людерса — Чернова на поверхности образца. В квадратной призме плоскости скольжения,

4 Зак, 411. Структурная геология

49

которым отвечают линии Людерса — Чернова, расположены под углом около 45° ко всем четырем боковым граням. Каждая парная система плоскостей, проявляющихся на противоположных гранях, образует клин с острием, обращенным к центральной части призмы. Движение по плоскостям скольжения должно вызвать около острия клина растягивающие напряжения, с которыми связано образование трещин отрыва (рис. 11-22 б). В данном случае трещины отрыва являются следствием пластической деформации. Повышение гидростатического давления приводило к уменьшению количества возникающих трещин, но все же они еще наблюдались в известняке при гидростатическом давлении в 10 000 атм.

Механизм образования трещин скалывания

Пластическая деформация и трещины скалывания. Переход деформации из упругой области в пластическую (У->Я), в отличие от процесса разрушения (переходы П ~* P или У -^P), характеризующегося определенной (конечной) точкой кривой деформации, происходит постепенно, в определенном интервале напряжений и деформаций. Речь идет о наиболее общем случае деформации материалов, не имеющих «зуба» текучести на кривой деформации. Как показал недавно В. Кестер (1950), наличие зуба текучести объясняется физико-химическими процессами, вызываемыми деформацией, —факт, имеющий чрезвычайный интерес для геологов, изучающих минералообразоваїние в связи с динамометамор-физмом.
Предыдущая << 1 .. 18 19 20 21 22 23 < 24 > 25 26 27 28 29 30 .. 232 >> Следующая
Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed