Влияние состава и строения пород на их упругие свойства

Наличие в породе минералов, обладающих повышенными значениями параметров упругости, в общем случае увеличивает их значения и для породы в целом. В слоистых породах наблюдаются различные значения модулей упругости параллельно слоям и перпендикулярно к ним.

(2-17)

При сдавливании образцов вдоль слоев деформации всех слоев одинаковы, а напряжения суммируются по всей площади. Величина модуля упругости ненарушенных слоистых пород вдоль слоев больше, чем перпендикулярно к ним.

В пористых породах существенно влияние пористости и вещества, заполняющего поры. Средний модуль упругости пористой породы равен

где F – сила, действующая на образец; S_о и S_р – соответственно площади минеральной фазы и порового пространства в изучаемой плоскости.

Пример. К образцу горной породы размерами высотой h = 10 см и диаметром d= 4 см приложена вертикальная сжимающая нагрузка 1000 кг. При этом высота образца уменьшилась на 2%, а диаметр образца в средней его части составил 1,5% от первоначального размера. Определить модуль упругости Е, модуль сдвига G, модуль объемного сжатия K.

Решение:

I. Определим продольные и поперечные деформации образца

Известно, что Δh- изменение высоты образца при положении нагрузки составляет 2% от его первоначальной высоты или 0,2см, это значение продольных деформаций.

Поперечные деформации образца составляют 4*0,015= 0,06 см

2. Определим значение нормальных напряжений

где Р – нагрузка на образец Р = 100кг;

S- площадь поперечного сечения образца S=πr2 =3,14*4 = 12,56 см²

3. Определим модуль упругости

Для того, чтобы определить модуль сдвига G и модуль объемного сжатия К необходимо знать коэффициент Пуассона ν

4. Определим модуль сдвига G

= МПа

5. Определим модуль объемного сжатия К :

=

Дата добавления: 2014-02-28; просмотров: 547; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!