л 2 физ гп
.docxКафедра 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