ПРИМЕР РАСЧЕТА ДЕФОРМАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК
Определить деформационные характеристики песчаника с линейными размерами зерен не более 1 мм при испытании образцов одноосным сжатием в диапазоне напряжений от 0,4 до 0,7.
Размеры образцов: 41,5 мм;
84,4 мм; площадь поперечного сечения
13,45 см
;
5.
Предел прочности песчаника при одноосном сжатии - по ГОСТ 21153.2 112 МПа; разрушающая нагрузка
150 кН.
Регистрирующий прибор - измеритель деформации цифровой ИДЦ-1 с ценой деления 1х10.
Датчики деформаций - тензорезисторы с базой измерения 15 мм в прижимном тензометре ДМ-12, изображенном на черт.3.
1 - образец; 2 - тензорезистор продольных деформаций; 3 - тензорезистор поперечных деформаций; 4 - прокладка резиновая; 5 - пружина
Черт.3
Для одного из образцов результаты испытания (нагружение и разгрузка) записаны в журнал в виде табл.4 в соответствии с приложением 2 и построены графики зависимостей , аналогичные показанным на черт.2.
Таблица 4
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Примечание |
7,5 | 5,6 | 546 | 538 | 554 | 461 | 542 | 507 | 0 | 0 |
|
20 | 15,0 | 527 | 521 | 565 | 465 | 524 | 515 | 18 | 8 | Нагружение |
30 | 22,0 | 514 | 497 | 570 | 468 | 506 | 519 | 36 | 12 | |
40 | 30,0 | 493 | 483 | 572 | 470 | 488 | 521 | 54 | 14 | |
50 | 38,0 | 481 | 463 | 578 | 476 | 472 | 527 | 70 | 20 | |
60 | 44,8 | 453 | 447 | 581 | 477 | 450 | 529 | 92 | 22 |
|
75 | 56,0 | 413 | 431 | 586 | 480 | 422 | 533 | 120 | 26 |
|
85 | 63,0 | 371 | 421 | 594 | 484 | 396 | 539 | 146 | 32 | |
95 | 71,0 | 356 | 408 | 599 | 487 | 382 | 543 | 160 | 36 | |
105 | 78,4 | 326 | 390 | 606 | 492 | 358 | 549 | 184 | 42 | |
95 | 71,0 | 350 | 408 | 600 | 490 | 379 | 545 | 162 | 38 | Разгрузка |
85 | 63,0 | 375 | 425 | 597 | 485 | 400 | 541 | 142 | 34 | |
75 | 56,0 | 390 | 438 | 595 | 483 | 414 | 539 | 128 | 32 |
|
60 | 44,8 | 425 | 455 | 589 | 481 | 440 | 535 | 102 | 28 |
|
50 | 38,0 | 452 | 468 | 585 | 477 | 460 | 531 | 82 | 24 | |
40 | 20,0 | 476 | 480 | 574 | 472 | 478 | 523 | 64 | 16 | |
30 | 22,0 | 500 | 496 | 566 | 468 | 498 | 517 | 44 | 10 | |
20 | 15,0 | 520 | 516 | 560 | 466 | 518 | 513 | 24 | 6 | |
7,5 | 5,6 | 534 | 538 | 558 | 464 | 536 | 511 | 6 | 4 |
|
Расчет деформационных характеристик проводится по разд.6.
1. В соответствии с п.1.4 необходимо определить значения ,
,
,
в диапазоне напряжений (
), где
5,6 МПа;
56,0 МПа.
МПа;
;
МПа;
.
2. Расчет деформационных характеристик в заданном диапазоне напряжений (), где
44,8 МПа;
78,4 МПа.
МПа;
;
МПа;
.
Примечание. На уровне напряжения деформации образца при нагружении и разгрузке равны между собой:
;
.
3. После испытаний всех отобранных образцов песчаника и обработки результатов по разд.6 получены следующие значения, представленные в табл.5.
Таблица 5
Номер образца | Деформационные характеристики в диапазоне напряжений | |||||||
от | от | |||||||
|
|
|
| |||||
1 | 4,2 | 0,22 | 4,1 | 0,23 | 3,6 | 0,22 | 4,1 | 0,17 |
2 | 3,2 | 0,17 | 3,0 | 0,19 | 3,0 | 0,17 | 3,0 | 0,18 |
3 | 4,8 | 0,20 | 4,7 | 0,18 | 4,6 | 0,21 | 4,7 | 0,20 |
4 | 3,9 | 0,24 | 3,6 | 0,17 | 3,4 | 0,19 | 3,7 | 0,21 |
5 | 4,4 | 0,18 | 4,2 | 0,20 | 4,0 | 0,23 | 4,1 | 0,22 |
Среднеариф- | 4,1 | 0,20 | 3,9 | 0,19 | 3,7 | 0,20 | 3,9 | 0,20 |
Среднеквад- | 0,60 | 0,029 | 0,65 | 0,023 | 0,61 | 0,024 | 0,62 | 0,021 |
Коэффициент вариации, % | 15 | 14 | 16 | 12 | 16 | 12 | 16 | 11 |
Фактическая надежность | 80 | 80 | 80 | 85 | 80 | 85 | 80 | 88 |