mech028

Dla większej liczby doświadczeń uzyskuje się obwiednią krytycznych kół Mohra (rys. 10.1 c), którą w uproszczeniu aproksymuje się linią prostą o równaniu

°j~^<Ji =(°j⁺ <73- 2H) sin<p,    (10.3)

gdzie <7, i <J_i - są naprężeniami krytycznymi,

(10.4)

gdzie: c -

<P ~

spójność (kohezja), kąt tarcia wewnętrznego.

Równanie (10.4) nosi nazwę warunku Coulomba.

Uzyskana w ten sposób prosta graniczna pozwala podzielić stany naprężenia na stany graniczne reprezentowane przez koła Mohra do niej styczne (reprezentujące stany graniczne, przy których następuje zniszczenie próbki) oraz stany reprezentowane przez koła Mohra znajdujące się wewnątrz obszaru nią określonego, nie powodujące zniszczenia próbki.

Prosta ta odpowiada krzywej uzyskanej w aparacie bezpośredniego ściskania, z tym że może się od niej różnić, ponieważ próba bezpośredniego ścinania ma charakter przybliżony.

Próbę trójosiowego ściskania opisano szczegółowo w punkcie 2.

2. APARATURA I SPRZĘT POMOCNICZY

Na rysunkach 10.2 i 10.3 przedstawiono dwie konstrukcje aparatu trójosiowego (klasyczną i zmodyfikowaną), różniące się sposobem rejestracji wartości zadanej pionowej siły, ciśnienia wody oraz odkształceń pionowych próbki.

W konstrukcji klasycznej pomiar siły odbywa się poprzez pomiar odkształcenia pierścienia (9) i pionowego odkształcenia próbki za pomocą zegarowego czujnika przemieszczeń (10, 13), pomiar ciśnienia wody za pomocą manometru (14).

W konstrukcji zmodyfikowanej zaś pomiar siły realizowany jest tensometrycz-nym czujnikiem siły, ciśnienie wody w komorze czujnikiem ciśnienia, a odkształcenie pionowe próbki tcnsometrycznym czujnikiem przemieszczeń, przekazującymi rzeczywiste wartości na trój kanałowy wzmacniacz tensometryczny z wbudowanymi wyświetlaczami, oraz niezależnie na komputer. W czasie trwania eksperymentu na wyświetlaczach są wyświetlane aktualne wartości zadanej pionowej siły, ciśnienia wody oraz odkształcenie wysokości próbki znajdującej się w komorze, zaś komputer za pomocą 12-bitowego przetwornika analogowo-cyfrowego i współpracującego z nim programu rejestnije dane pomiarowe, przedstawia wyniki w postaci wykresu oraz gromadzi je w pamięci dyskowej komputera do ich dalszej obróbki.

Rys. 10.2. Klasyczny aparat trójosiowego ściskania

Aparat trójosiowy składa się z następujących części zasadniczych (rys. 10.! 10.3), które oznaczono kolejnymi numerami:

1    - stół z pionowo stojącą płytą tylną,

2    - podstawa klosza (komory ciśnień),

3    - klosz z materiału przezroczystego tworzący komorę ciśnień,

4    - śruby dociskowe łączące klosz z podstawą klosza,

5    - płytka dolna (perforowana lub nieperforowana),

6    - płytka górna (perforować lub nie),

7    - tłoczek z kulką,

8    - trzpień dociskowy,

9    - dynamometr pierścieniowy,

10    - czujnik rejestrujący odkształcenia dynamometru,

11    - koło regulacji pionowego położenia próbki,

12    - przełączniki sterowania napędu silnika,

13    - czujnik do pomiaru odkształceń wysokości próbki,

14    - manometr do pomiaru ciśnienia wody w komorze ciśnień,

15    - pokrętło wyłączania/włączania napięcia zasilania silnika,

16    - zawór przewodu odpowietrzającego komorę kloszową,

17    - zawór otwierający odpływ wody z próbki,

18    - zawór przewodu łączącego komorę ciśnień z pompką,

19    - przewody wodne,

8