л 2 физ гп

Кафедра Определение модуля Юнга и коэффициента Пуассона № 2

НТиТ на образцах горных пород

Цель работы: изучение методов определения упругих свойств горных пород.

Оборудование и материалы: пресс ПД-10, прибор УПМИ, штангенциркуль, образцы породы Цилиндрической формы о соотношении длины к диаметру, равным 1/2,

Ход работы:

Для определения модуля Юнга и коэффициента Пуассона необходимо по ходу эксперимента в образце измерять напряжение и соответствующие относительные им относительные продольные и поперечные деформации. Сжатие образцов проводят на прессе Г1Д-10.

Продольные и поперечные образцы деформации образца породы при сжатии измеряют индикаторами часового типа с ценой деления 0,01 и 0,001 мм. Для этого испытуемый образец горной породы закрепляют в универсальном приборе для механических испытаний горных пород, УПМИ.

Прибор оснащается 8 индикаторами часового типа, которые одновременно фиксируют продольные и поперечные деформации образца. Продольные деформации измеряют на определенной базе по высоте образца. Поперечные деформации измеряют четырьмя индикаторами, расположенными на двух взаимно перпендикулярных диаметрах, в среднем по высоте сечения образца.

Для определения разрушающей нагрузки несколько образцов испытуемой породы подвергаются испытанию на сжатие до их разрушения. Одновременно проверяется, все ли индикаторы работают, и проводится их регулировка. Подготовка УПМИ к опыту заканчивается после установки стрелок -индикаторов на нуль.

Абсолютные деформации образца определяются как среднее арифметическое из показаний отдельных индикаторов. По средним значениям опытов строят графики зависимости р = ƒ(ΔƖ) и

Р = ƒ(Δr).

Модуль Юнга рассчитывают по формуле:

E = (Pκ - Pн)Ɩ /(ΔƖκ – ΔƖн)S

где S-поперечное сечение образца до приложения нагрузки, см² ;

Ɩ - база измерения деформацией, см.

Коэффициент Пуассона определяют как отношение:

υ = 2Ɩ(Δrκ – Δrн) / d(ΔƖκ – ΔƖн)

где Δrκ и Δrн -начальная и конечная деформации образца по радиусу при нагрузках Pн и Pκ, см; и ΔƖκ и ΔƖн - начальная и конечная деформации образца по высоте при тех же нагрузках, см; d - диаметр образца по деформации, см.

Напряжение в упругой области согласно закону Гука рассчитывают по формуле

ϭсж = Е× ℇ

где ϭсж - напряжение сжатия, МПа; Е - коэффициент пропорциональности (модуль Юнга), МПа; ℇ - относительная продольная деформация.

Работу выполнил: Работу принял: Дата:

Малиновский М.А Гринько Д.А