Напружень в гірських породах

Із схем взаємодії елементів озброєння з гірською породою (див. розділ 8.1) видно, одночасно з нормальним навантаженням діє і значне дотичне навантаження. Розглянемо, як впливає дотичне навантаження на розподіл напружень в півпросторі під елементом озброєння долота, які мають прямокутну плоску робочу поверхню. Було виконано розрахунки з врахуванням гіпотези Лоренца, за якою дотичні напруження на площадці контакту прямо пропорційні нормальному тиску

За результатами розрахунків у відносних величинах видно, що при наявності дотичного навантаження напружений стан порівняно з прямим втискуванням спотворюється, екстремальна зона зміщується в напрямі дії дотичного навантаження під край площадки контакту, а дотичні напруження в ній зростають.

Аналогічний розрахунок напруженого стану в півпросторі було виконано і для випадку втискування безкінечного циліндра по твірній. Як і в попередньому випадку, напружений стан в півпросторі спотворюється. При невеликих навантаженнях з’являється друга дотична зона, що прилягає до поверхні контакту. Із зростанням навантаження напружений стан ще більше спотворюється, і зростає, особливо в поверхневих шарах півпростору, інтенсивність дотичних напружень.

Такий же приблизно вплив мають дотичні навантаження і при втискуванні плоского штампа сфери.

Як показав аналіз проведених розрахунків, осесиметрична індентори створюють більшу інтенсивність дотичних напружень, чим стрічкові чи довгі циліндричні індентори. Крім того, вплив дотичного навантаження при втискуванні інденторів з плоскою поверхнею суттєвіше, чим при втискуванні інденторів з криволінійною поверхнею.