Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Ревуженко А.Ф. -> "Приливные волны и направленный перенос масс земли" -> 41

Приливные волны и направленный перенос масс земли - Ревуженко А.Ф.

Ревуженко А.Ф. Приливные волны и направленный перенос масс земли — Н.: Наука, 2013. — 204 c.
ISBN 978-5-02-019126-6
Скачать (прямая ссылка): prilivmonografiya2013.pdf
Предыдущая << 1 .. 35 36 37 38 39 40 < 41 > 42 43 44 45 46 47 .. 75 >> Следующая

Если образец был получен свободной засыпкой струи, то при нагружении он необратимо уплотняется. Затем плотность образца выходит на асимптоту и больше уже не меняется. Если образец формировался так, что его исходная плотность была достаточно большой, то с началом нагружения он разрыхляется. Затем деформирование выходит на тот же самый стационарный режим. Иными словами, память об исходной структуре материала стирается и стационарное состояние от исходной упаковки частиц не зависит.
Будем теперь постепенно увеличивать значение е. До значений е = 0,661 реакция среды качественно не меняется. Затем происходит качественное изменение — дилатансия приобретает пульсирующий характер и стационарный режим сменяется новым, который характеризуется более или менее периодической реакцией. Период пульсации равен времени поворота шаблонов на угол примерно 40°.
Какова причина такого поведения? Обратимся к наблюдениям за кинематикой деформирования. При малых значениях е поле скоростей носит гладкий характер. С увеличением е интенсивность деформаций возрастает и в конце концов достигает таких значений, при которых начинается локализация. Это и является главной причиной формирования временных структур.
Рассмотрим механизм этого явления подробнее. Пусть установлена камера с эксцентриситетом е > е*. Камера заполняется материалом и начинается нагружение. Некоторое время 0 < а < а* материал деформируется без разрывов (допредельные деформации). Затем формируется система линий скольжения, для наблюдения за которыми на поверхность образца наносили маркирующие полосы из закрашенного материала (рис. 9.1). При повороте шаблона на угол а > а* полосы разбиваются на отдельные отрезки, между которыми образуются разрывы. Их величина — это и есть скачок касательной компоненты смещения. Впервые линии скольжения появляются на площадках, где отношение касательных и нормальных напряжений tn/sn максимально. В процессе деформирования линии скольжения вместе с материалом испытывают конвективный перенос и поворот,
Рис. 9.1.
поэтому отношение напряжений tn/an, действующих на линиях, уменьшается. Однако скольжение при этом не прекращается. Последнее связано с тем, что скольжение меняет свойство самого материала на линиях. Материал разупрочняется, и поэтому для продолжения скольжения требуются уже меньшие значения tn/an. Таким образом, здесь действуют два фактора: уменьшение соотношений напряжений tn/an, с одной стороны, и разрушение материала — с другой. При увеличении сдвига разупрочнение материала постепенно прекращается и его «прочность» (отношение tn/an на линии) стабилизируется. Следовательно, первый фактор довольно быстро исчерпывает себя, второй фактор более существен, так как в данном классе нагружений оси тензора напряжений непрерывно поворачиваются. Поэтому через определенный угол поворота отношение tn/an уменьшается настолько, что скольжение все же прекращается.
Материал между линиями можно рассматривать как новый образец со специфическими границами. В силу заданных краевых условий этот образец будет сжиматься. Напряжения в нем достигают критической величины, и начинается новая локализация. Интересно отметить, что моменты прекращения скольжения на линиях одного семейства и начала скольжения на следующем семействе не совпадают. Промежуток между ними составляет примерно 10°, т. е. в это время деформирование образца происходит без локализации: идет подготовка нового семейства линий и материал разрыхляется. Затем все повторяется снова.
2. Перенос масс вокруг двух неподвижных центров. Рассмотренная система нагружения не позволяет реализовать деформацию сильно вытянутых областей. Для таких областей скручивающий момент, действующий на гибкую оболочку, возрастает, и оболочка теряет устойчивость. Для преодоления этой трудности изготовлен новый стенд, в котором в известной степени объединены идеи приборов однородного сдвига и сложного нагружения [2-5, 157]. Принципиальная схема (а) и общий вид стенда (б) показаны на рис. 9.2. Веду-
а
б
б
щий шкив 2 приводит во вращение, которое передается ведомому шкиву 3 с помощью нескольких одинаковых ременных передач 4, равномерно расположенных по высоте шкивов. Регулировка напряжения ремней осуществляется перемещением шкивов относительно друг друга. Внутри ременных передач на гладкую поверхность 5 устанавливается цилиндрическая камера 1 с исследуемым материалом. Боковая поверхность камеры изготовлена из упругого листового металла толщиной 0,3 мм, а дно представляет собой равномерно растянутую тонкую резину, приклеенную к боковой поверхности. Сжатие камеры задается путем регулирования расстояния между жесткими подвижными платформами 6. При движении ремней камера увлекалась ими за счет сил трения и происходило ее непрерывное деформирование так, что скорость всегда была направлена по касательной к границе.
Эксперименты показали, что в зависимости от параметров оболочки и крупности материала здесь также возможен целый ряд стационарных и нестационарных состояний материала.
Опыты проводились в следующем порядке. Оболочка помещалась между плитами и задавалось некоторое ее сжатие, которое в эксперименте оставалось фиксированным. После этого оболочка заполнялась материалом. Затем начиналось нагружение с постоянной скоростью (линейная скорость оболочки во всех опытах составляла ~0,5 см/с). Нагружение носило квазистатический характер.
Предыдущая << 1 .. 35 36 37 38 39 40 < 41 > 42 43 44 45 46 47 .. 75 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed