Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Ревуженко А.Ф. -> "Приливные волны и направленный перенос масс земли" -> 42

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 .. 36 37 38 39 40 41 < 42 > 43 44 45 46 47 48 .. 75 >> Следующая

Опыты показывают, что здесь каждое течение также проходит нестационарную стадию. Вначале при небольшом сдвиге процесс имеет характер допредельного деформирования. Затем происходит локализация и дальнейшее деформирование осуществляется уже в условиях локализации. Линии скольжения переносятся и в конце концов приобретают некоторую окончательную форму. В некоторых случаях эта форма стационарна, а в некоторых — квазистационарна, т. е. возникает еще одна форма, затем периодически другая, третья и т. д.
В зависимости от длины оболочки, степени сжатия и крупности материала, существует множество равновесных форм, что приводит к большому разнообразию картин течения. Здесь невозможно представить все стационарные состояния и переходы при различных формах линий скольжения, поэтому ограничимся характеристикой основных стационарных картин течения.
При описании всех опытов приводим следующие данные: 1) радиус оболочки, если ей в плане придать форму круга — R; 2) малый диаметр оболочки (расстояние между плитами) — H; 3) большой диаметр оболочки (наибольшее расстояние между точками горизонтального сечения оболочки) — L.
На рис. 9.3 приведена картина течения кварцевого песка частицами размером 0,25 < d < 0,45 мм и следующими параметрами нагружения; мм: R = 47, H =75, L = 104. Видно, что в стационарном состоянии сформированы линии скольжения, которые представляют собой спирали. Они идут от периферии к центру образца. Однако ближе к центру они становятся малозаметными и исчезают.
Отметим, что для течений данного типа характерно наличие эффекта дифференциального вращения среды. Это видно по искажению в процессе деформации первоначально прямолинейной маркерной полосы, нанесенной вдоль малого диаметра (на рисунке она окрашена темным цветом).
Будем теперь от опыта к опыту постепенно увеличивать степень сжатия деформируемой области. Для этого расстояние H между плитами будем постепенно уменьшать (сохраняя периметр оболочки в плане неизменным). Картина деформирования меняется непрерывно. Вначале она подобна изображенной на рис. 9.3. Затем происходит качественное изменение.
Линии формируются вначале как спирали, потом они замыкаются. При R = 47 мм, H =67 мм, L = 122 мм, (материал прежний) имеет место первое качественное изменение. Оно выражается в том,
Рис. 9.4.
что формируются две внутренние области, ограниченные линиями скольжения, близкие по форме к лемнискате Бернулли.
Следующий качественный переход показан на рис. 9.4. Здесь R = 47 мм, H =60 мм, L = 117 мм. Видна замкнутая внешняя линия скольжения. Начиная с этого момента, можно говорить о стационарных линиях, т. е. линиях, проскальзывание на которых может быть в принципе неограниченным. Это видно также на рис. 9.5 по искажению первоначально прямолинейной маркерной полосы, нанесенной вдоль малого диаметра.
Поскольку получить большее сжатие на этой оболочке не позволяет конструкция стенда, то в следующем опыте использовали оболочку с другим (большим) диаметром поперечного сечения. На рис. 9.6 приведена картина деформирования кварцевого песка. Здесь видны стационарные линии и внутренняя область, ограниченная кривой типа лемнискаты Бернулли, две неподвижные точки типа устойчивых фокусов и средняя неустойчивая точка. Здесь частицы все время смещаются либо в одну, либо в другую область. В целом форма стационарных линий скольжения в этом опыте близка к семейству овалов Кассини.
Таким образом:
1) в общем случае стационарные условия нагружения сыпучей среды порождают процесс деформирования, который является либо стационарным, либо близким к периодическому;
2) картина линий локализации зависит от формы контура деформируемой области. При малых сжатиях линии близки к логарифмическим спиралям. С увеличением сжатия линии замыкаются и принимают форму, близкую к овалам Кассини. Семейство овалов Кассини встречается в самых различных областях механики и физики (на фазовых портретах различных физических процессов, картинах линий равных потенциалов в электродинамике и т. д.). В настоящей работе это семейство во всем многообразии, включая лемнискату Бернулли, получено непосредственно в опытах с сыпучим материалом;
3) получены стационарные линии скольжения, на которых проскальзывания могут продолжаться сколь угодно долго.
Это обстоятельство может быть использовано для исследования свойств различных геоматериалов в условиях неограниченных сдвигов и, в частности, при моделировании процессов сегрегации на разломах.
3. Роль внутреннего ядра. Из общих соображений непрерывности ясно, что при малых радиусах ядра картина локализации должна остаться прежней. Эксперименты подтверждают это. При увеличении диаметра цилиндра и эксцентриситета шаблонов, а также при уменьшении крупности материала число этих линий увеличивается, и они становятся менее закрученными.
В конце концов, происходит переход к новому механизму деформирования. Он характеризуется тем, что дополнительно к первому семейству линий скольжения нарезается второе семейство, которое имеет вид противоположно закрученных логарифмических спиралей (рис. 9.7). При этом материал вблизи цилиндра разбивается на блоки более или менее правильной формы. По мере поворота шаблонов происходит поочередное функционирование то одного, то другого семейства линий скольжения.
Предыдущая << 1 .. 36 37 38 39 40 41 < 42 > 43 44 45 46 47 48 .. 75 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed