7292100104

w GZW (bok podstawy 50 mm i smukłość 1), zmieniającą się w zakresie od około 0,25 do 0,9 MN/mm, stwierdza się, że maszyna wytrzymałościowa może gromadzić kilka razy więcej energii niż próbka.

Istota badań skał w pełnym zakresie ich odkształcenia polega na uzyskaniu obrazu krzywej zniszczenia w fazie przedkrytycznej i pokrytycznej. Wynika to z możliwości maszyny wytrzymałościowej do odbierania bądź nie energii sprężystej zakumulowanej w ściskanej próbce skalnej. Wyróżnia się dwa przypadki układu składającego się z płyt maszyny wytrzymałościowej i próbki skalnej - układ stabilny i niestabilny (rys. 4.59).

Układ niestabilny

maszyna wytrzymałościowa miękka i próbka skalna

W wyniku ściskania próbki skalnej w maszynie

wytrzymałościowej tzw miękkiej zachodzi gwałtowne wyzwalanie energii sprężystej zakumulowanej w maszynie wytrzymałościowej. Układ traci równowagę w sposób dynamiczny, a energia sprężysta przekształca się w energię kinetyczną spękanej próbki skalnej Duża wartość energii sprężystej zgromadzonej w maszynie wytrzymałościowej powoduje kruche mszczenie próbki

dF/dx > /c,

przy wzroście x o Ax siła przenoszona przez próbkę jest mmeisza niż zastosowane obciążenie maszyny wytrzymałościowej

_J

W wyniku ściskania próbki skalnej w sztywnej, serwosterowalnej maszynie wytrzymałościowej, aby kontynuować mszczenie próbki, jest niezbędna dodatkowa energia dostarczona z zewnątrz

df/dx < k₂

Energia zgromadzona w sztywnej maszynie wytrzymałościowej przy dowolnym obciążeniu, jest zawsze mniejsza niż energia wymagana dla danego wydłużenia próbki

l___y

Układ stabilny

maszyna wytrzymałościowa sztywna, serwosterowa/na i próbka skalno

Rys. 4.59. Układ „płyty maszyny wytrzymałościowej - próbka skalna" jako stabilny i niestabilny

Efekt zaprezentowano na wykresach zależności między siłą obciążającą a odkształceniem próbki skalnej, dla miękkiej ki oraz sztywnej k₂ maszyny wytrzymałościowej (rys. 4.60a, b).

Rys. 4.60. Pokrytyczne obciążenie układu „maszyna wytrzymałościowa - próbka”, z zastosowaniem: a - miękkiej, b - sztywnej maszyny wytrzymałościowej; Fm - obciążenie maszyny wytrzymałościowej. F_p - obciążenie próbki. x - odkształcenie. k\ i fo - sztywność maszyny wytrzymałościowej

114