Понятие о механизме деформирования и разрушения твердых телГорная порода – это твердое тело. Рассмотрим, как деформируются твердые тела. Величина деформации зависит от напряжения
F – сила (давление) в кг, S – площадь в см2. Например, если на оси абсцисс будем откладывать величину деформации e, возникающей в данном твёрдом теле под действием напряжения σ, то получим график «напряжение ( σ = Еe, где Е – носит название модуля упругости (модуль Юнга).
Рис. 1. График «напряжение–деформация»: σ – напряжение; e - деформация; А - предел упругости; В – предел текучести; С – предел прочности (из работы Г.П. Горшкова, А.Ф. Якушовой, 1962) Зависимость между σ и e носит название закона Гука (1676 г.). Деформации, соответствующие участку ОА графика, отвечающие закону Гука, носят название упругих деформаций. После снятия внешней нагрузки деформации исчезают, и тело принимает прежнюю форму. Напряжение σ а отвечает конечной стадии упругих деформаций и именуется пределом упругости. При увеличении нагрузки от σ а до σ с в теле возникают остаточные деформации. На участке σ а до σ в – обратимые (пластические). На участке от σ в до σ с – необратимые (хрупкие). Напряжение σ в, которому отвечает начало возникновения хрупких деформаций, называется пределом текучести. Напряжение σ с, которому отвечает момент разрушения тела, называется пределом прочности, или временным сопротивлением одноосному сжатию. Предел прочности часто обозначают символом Кd.
|
, где
). По мере увеличения напряжения растет и деформация, что выражается отрезком ОА (рис. 1). На этом прямолинейном отрезке ОА деформация пропорциональна напряжению:
