Замечания к бразильскому методу исследования прочности хрупких материалов на растяжение
Автор: Молотников Валентин Яковлевич, Молотникова Антонина Александровна
Журнал: Advanced Engineering Research (Rostov-on-Don) @vestnik-donstu
Рубрика: Физико-математические науки
Статья в выпуске: 4 (79) т.14, 2014 года.
Бесплатный доступ
Рассматривается плоская деформация кругового цилиндра при различных системах статически эквивалентных нагрузок. Нагружение осуществляется симметричными относительно диаметральной плоскости нагрузками постоянной интенсивности, приложенными к боковой поверхности цилиндра. Анализируется три варианта нагружения: диаметральные силы вдоль двух образующих (базовое решение Герца), равномерные нормальные нагрузки и равномерные параллельные силы. Приведено сравнение эквивалентных напряжений, вычисленных по теории прочности Мора, с величиной растягивающих напряжений базового решения в плоскости разрушения. На основе этого сравнения обсуждается вопрос о правомерности отождествления нормального напряжения в диаметральной плоскости при разрушении образца и предела прочности его материала на растяжение. Доказано, что нормальное напряжение в диаметральной плоскости раздавливания образца в бразильском методе испытания не является пределом прочности материала на растяжение и для некоторых хрупких тел может быть в несколько раз меньше указанного предела прочности.
Напряжение, предел прочности, бразильский метод, плоская задача, комплексные потенциалы, хрупкие тела, механические испытания
Короткий адрес: https://sciup.org/14250112
IDR: 14250112 | УДК: 539.30 | DOI: 10.12737/6889
Remarks on the Brazilian research technique for brittle tension strength
A plane deformation of a circular cylinder under different systems of statically equivalent loads is considered. The loading is done by the symmetrical constant-rate loads with respect to the centerline; the loads are applied to the cylinder side. Three load cases are analyzed: diametric forces along two generators (Hertz basic feasible solution), uniform normal loads, and uniform parallel forces. The comparison of equivalent stresses based on Mohr theory of strength with the tension intensity of the basic feasible solution in the failure plane is presented. Based on this comparison, the appropriateness of identifying the normal stress in the diametric plane under the specimen fracture, and of its tension stress limit is discussed. It is proved that the normal stress in the diametric plane of crushing the specimen in the Brazilian test technique is not a material tension limit; and it may be several times less than the specified stress limit for some brittle solids.
Список литературы Замечания к бразильскому методу исследования прочности хрупких материалов на растяжение
- Молотников, В. Я. Методы моделирования в земледельческой механике: дис. на соиск. уч. ст. д-ра физ.-матем. наук/В. Я. Молотников. -Персиановка, 1994. -291 с.
- Спивак, А. И. Разрушение горных пород при бурении скважин/А. И. Спивак, А. Н. Попов. -Москва: Недра, 1986. -208 с.
- Rodriguez, T., Navarro, C., Sanchez-Galvez, V. Splitting tests: an alternative to determine the dynamic tensile strength of ceramic materials. Journal de Physique. 1994, vol. IV, pp. 101-106.
- Изделия углеродные. Методы определения предела прочности на сжатие, изгиб, разрыв (диаметральное сжатие): ГОСТ 23775-79/Межгосударственный стандарт. -Москва: ИПК Издательство стандартов, 2001. -8 с.
- Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам: ГОСТ 10180-90/Межгосударственный стандарт. -Москва: Стандартинформ, 2006. -32 с.
- Мусхелишвили, Н. И. Некоторые основные задачи математической теории упругости/Н. И. Мусхелишвили. -Москва: Наука, 1966. -708 с.
- Инструкция по инженерным изысканиям в горных выработках, предназначаемых для размещения объектов народного хозяйства: СН 484-76/Госстрой СССР. -Москва: Госстрой СССР, 1977. -34 с.
- Изделия химически стойкие и термостойкие керамические. Метод определения предела прочности при разрыве: ГОСТ 473.7-81/Межгосударственный стандарт. -Москва: Стандартинформ, 1981. -14 с.
- Молотников, В. Я. Механика конструкций. Теоретическая механика. Сопротивление материалов/В. Я. Молотников. -Санкт-Петербург: Лань, 2012. -544 с.
- Справочник (кадастр) физических свойств горных пород/под ред. Н. Мельникова. -Москва: Недра, 1975. -279 с.
- Биргер, И. А. Сопротивление материалов/И. А. Биргер, Р. Р. Мавлютов. -Москва: Наука, 1986. -561 с.
- Molotnikov,V. Y. Metody modelirovaniya v zemledelcheskoy mekhanike. Persianovka, 2003, 291 p. (in Russian).
- Spivak, A. I., Popov, A. N. Razrushenie gornykh porod pri burenii skvazhin. . Moscow, Nedra, 1986, 208 p. (in Russian).
- Rodriguez, T., Navarro, C., Sanchez-Galvez, V. Splitting tests: an alternative to determine the dynamic tensile strength of ceramic materials. Journal de Physique, 1994, vol. IV, pp. 101-106.
- Interstate Standard 23775-79. . Moscow, IPK Izdatelstvo standartov, 2001, 8 p. (in Russian).
- Interstate Standard 10180-90. . Moscow, Standartinform, 2006, 32 p. (in Russian).
- Muskhelishvili, N. I. Nekotorye osnovnye zadachi matematicheskoy teorii uprugosti . Moscow, Nauka, 1966, 708 p. (in Russian).
- Building regulation СН 484-76. Moscow, USSR Gosstroy, 1977, 34 p. (in Russian).
- Interstate Standard 473.7-81. . Moscow, Standartinform, 1981, 14 p. (in Russian).
- Molotnikov, V. Y. Mekhanika konstruktsiy. Teoreticheskaya mekhanika. Soprotivlenie materialov St. Petersburg, Lan’, 2012, 544 p. (in Russian).
- Spravochnik (kadastr) fizicheskikh svoystv gornykh porod . Moscow, Nedra, 1975, 279 p. (in Russian).
- Birger, I. A., Mavlyutov, R. R. Soprotivlenie materialov. . Moscow, Nauka, 1986, 561 p. (in Russian).
