Informacja

Drogi użytkowniku, aplikacja do prawidłowego działania wymaga obsługi JavaScript. Proszę włącz obsługę JavaScript w Twojej przeglądarce.

English (EN)·Polski (PL)·Yкраїнський (UK)
Przejdź do strony domowej biblioteki Centralna Biblioteka Wojskowa Link otwiera się w nowym oknie Logo biblioteki Prolib Integro - strona głównaCentralna Biblioteka Wojskowa

Wyszukujesz frazę "rock strength" wg kryterium: Temat

  Lista filtrów
Wyrównaj
    Wyświetlanie 1-8 z 8
    Tytuł:
    Influence of Rock Properties on Wear of M and SR Grade Rubber with Varying Normal Load and Sliding Speed
    Autorzy:
    Pal, S. K.
    Rao, K. U. M.
    Kumar, P. S.
    Rajasekar, R.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/356996.pdf
    Data publikacji:
    2017
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    rock
    rubber
    wear
    shear strength
    surface roughness
    Opis:
    Rubbers are interesting materials and are extensively used in many mining industries for material transportation. Wear of rubber is a very complex phenomenon to understand. The present study aims to explain the influence of rock properties on wear of M and SR grade rubber used in top cover of conveyor belts. Extensive laboratory experiments were conducted under four combinations of normal load and sliding speed. The wear of both the rubber types were analyzed based on the rock properties like shear strength, abrasivity index and fractal dimension. A fully instrumented testing set up was used to study the wear of rubber samples under different operating conditions. In general, wear was higher for M grade rubber compared to SR grade rubber. Increase in shear strength of rocks depicts decreasing trend for the wear of M and SR grade rubber at lower load conditions. Moreover, a higher load combination displays no definite trend in both the rubbers. The strong correlation between the wear of rubber and frictional power for all rubber-rock combinations has given rise to the parameter A, which reflects the relative compatibility between the rubber and rock. Increase of Cerchar’s Abrasivity Index of rocks shows gradual enhancement in wear for M grade rubber in all the load and speed combinations whereas, it fails in SR grade rubber due to its higher strength. The wear of rubber tends to decrease marginally with the surface roughness of rocks at highest normal load and sliding speed in M grade rubber. However, the wear of M and SR grade rubber is influenced by the surface roughness of rocks.
    Źródło:
    Archives of Metallurgy and Materials; 2017, 62, 3; 1787-1793
    1733-3490
    Pojawia się w:
    Archives of Metallurgy and Materials
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Experimental and numerical study of the uniaxial compressive stress-strain relationship of a rock mass with two parallel joints
    Autorzy:
    Xiong, L. X.
    Yuan, H. Y.
    Zhang, Y.
    Zhang, K. F.
    Li, J. B.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/231076.pdf
    Data publikacji:
    2019
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    masa skalna łączona
    złącze równoległe
    siła szczytowa
    jointed rock mass
    parallel joint
    peak strength
    Opis:
    A “rock bridge”, defined as the closest distance between two joints in a rock mass, is an important feature affecting the jointed rock mass strength. Artificial jointed rock specimens with two parallel joint fractures were tested under uniaxial compression and numerical simulations were carried out to study the effects of the inclination of the rock bridge, the dip angle of the joint, rock bridge length, and the length of joints on the strength of the jointed rock mass. Research results show: (1) When the length of the joint fracture, the length of the rock bridge, and the inclination of the rock bridge stay unchanged, the uniaxial compressive strength of the specimen gradually increases as the inclination of the joint fracture increases from 0° to 90°. (2) When the length of the joint fracture, the length of the rock bridge, and the inclination of the joint fracture stay unchanged, the uniaxial compressive strength of the specimen shows variations in trends with the inclination of the rock bridge increasing from 30° to 150° (3). In the case when the joint is angled from the vertical loading direction, when the dip angle of the joint fracture, the inclination of the rock bridge, and the length of the rock bridge stay unchanged, the uniaxial compressive strength of the specimen gradually decreases with an increasing length of joint fracture. When the dip angle of the joint fracture, the inclination of the rock bridge, and the length of the joint fracture stay unchanged, the uniaxial compressive strength of the specimen does not show a clear trend with an increase of the length of the rock bridge.
    Źródło:
    Archives of Civil Engineering; 2019, 65, 2; 67-80
    1230-2945
    Pojawia się w:
    Archives of Civil Engineering
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Failure characteristics and strength model of composite rock samples in contact zone under compression
    Autorzy:
    Wang, Qihu
    Wang, Jie
    Ye, Yicheng
    Jiang, Wei
    Yao, Nan
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/219633.pdf
    Data publikacji:
    2020
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    materiał kompozytowy
    kąt zwilżania
    awaria
    contact zone
    composite rock sample
    contact angle
    failure characteristics
    constraint stress
    strength model
    Opis:
    Significant differences in the physical and mechanical properties exist between the rock masses on two sides of an ore-rock contact zone, which the production tunnels of an underground mine must pass through. Compared with a single rock mass, the mechanical behavior of the contact zone composite rock comprising two types of rock is more complex. In order to predict the overall strength of the composite rock with different contact angles, iron ore-marble composite rock sample uniaxial compression tests were conducted. The results showed that composite rock samples with different contact angles failed in two different modes under compression. The strengths of the composite rock samples were lower than those of both the pure iron ore samples and pure marble samples, and were also related to the contact angle. According to the stress-strain relationship of the contact surface in the composite rock sample, there were constraint stresses on the contact surface between the two types of rock medium in the composite rock samples. This stress state could reveal the effect of the constraint stress in the composite rock samples with different contact angles on their strengths. Based on the Mohr-Coulomb criterion, a strength model of the composite rock considering the constraint stress on the contact surface was constructed, which could provide a theoretical basis for stability researches and designs of contact zone tunnels.
    Źródło:
    Archives of Mining Sciences; 2020, 65, 2; 347-361
    0860-7001
    Pojawia się w:
    Archives of Mining Sciences
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Laboratory hydraulic fracturing tests of rock samples with water, carbon dioxide, and slickwater
    Szczelinowanie hydrauliczne próbek skalnych za pomocą wody, ditlenku węgla oraz „slickwater”
    Autorzy:
    Stanisławek, S.
    Kędzierski, P.
    Miedzińska, D.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/230264.pdf
    Data publikacji:
    2017
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    szczelinowanie hydrauliczne
    stanowisko do szczelinowania
    wytrzymałość na rozciąganie
    skała
    woda
    ditlenek węgla
    slickwater
    hydraulic fracturing
    fracturing test stand
    tensile strength
    rock
    water
    carbon dioxide
    Opis:
    Hydraulic fracturing of rocks boosts the production rate by increasing the fracture-face surface area through the use of a pressurized liquid. Complex stress distribution and magnitude are the main factors that hinder the use of information gathered from in situ hydraulic fracturing in other locations. Laboratory tests are a good method for precisely determining the characteristics of these processes. One of the most important parameters is breakdown pressure, defined as the wellbore pressure necessary to induce a hydraulic fracture. Therefore, the main purpose of this investigation is to verify fracture resistance of rock samples fractured with the assistance of the most popular industry fluids. The experiments were carried out using a stand designed specifically for laboratory hydraulic fracturing. Repeatable results with a relative error within the range of 6-11% prove that the experimental methodology was correct. Moreover, the obtained results show that fracturing pressure depends significantly on fluid type. In the case of a water test, the fracturing pressure was 7.1±0.4MPa. A similar result was achieved for slickwater, 7.5±0.7MPa; however, a much lower value (4.7±0.5MPa) was registered in the case of carbon dioxide.
    Szczelinowanie hydrauliczne polega na niszczeniu skały za pomocą płynu pod wysokim ciśnieniem w celu zwiększenia powierzchni spękań, co poprawia wydajność produkcyjna. Rozkład naprężenia w górotworach i jego wielkoś jest zwykle relatywnie skomplikowana, a to utrudnia wykorzystanie informacji zgromadzonych w trakcie procesu szczelinowania w innej lokalizacji. Przy tym zwykle prace prowadzone są na dużym obszarze, a znaczna część instalacji znajduje się pod ziemią. W efekcie wiedza na temat warunków, w których przeprowadzono proces jest zwykle ograniczona. Dlatego próby laboratoryjne stanowią dobrą metodę weryfikacji parametrów procesu. Jedną z najistotniejszych wielkości jest ciśnienie szczelinowania niezbędne do wytworzenia spękań. Decyduje ono zarówno o parametrach instalacji szczelinującej jak i ma wpływ na aktywność sejsmiczną obszaru. W literaturze istnieją wzory pozwalające szacować wielkość ciśnienia szczelinującego, jednak nie uwzględniają one roli płynu szczelinującego. Najpopularniejszym medium szczelinującym stosowanym w przemyśle jest woda, często domieszkowana specjalnymi dodatkami redukującymi tarcie. W górotworach o szczególnie zwartej budowie stosuje się zwykle ditlenek węgla lub azot. Dotychczasowe badania nad wpływem płynu szczelinującego na wielkość ciśnienia miały ograniczony charakter. Ze względu na ten fakt praca podejmuje to zagadnienie.
    Źródło:
    Archives of Civil Engineering; 2017, 63, 3; 139-148
    1230-2945
    Pojawia się w:
    Archives of Civil Engineering
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Changes of selected structural and mechanical properties of the Strzelin granites as induced by thermal loads
    Wpływ obciążeń termicznych na zmiany niektórych strukturalnych i mechanicznych właściwości granitów strzelińskich
    Autorzy:
    Nowakowski, A.
    Młynarczuk, M.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/219766.pdf
    Data publikacji:
    2012
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    właściwości skał
    struktura skał
    obciążenie termiczne
    spękania
    prędkość fali dźwiękowej
    porowatość
    przepuszczalność
    wytrzymałość na jednoosiowe ściskanie
    moduł Younga
    współczynnik Poissona
    rock properties
    rock structure
    thermal load
    cracks
    sound wave velocity
    porosity
    permeability
    compressive strength
    Young modulus
    Poisson ratio
    Opis:
    Temperature is one of the basic factors influencing physical and structural properties of rocks. A quantitative and qualitative description of this influence becomes essential in underground construction and, in particular, in the construction of various underground storage facilities, including nuclear waste repositories. The present paper discusses the effects of temperature changes on selected mechanical and structural parameters of the Strzelin granites. Its authors focused on analyzing the changes of granite properties that accompany rapid temperature changes, for temperatures lower than 573ºC, which is the value at which the β - α phase transition in quartz occurs. Some of the criteria for selecting the temperature range were the results of measurements carried out at nuclear waste repositories. It was demonstrated that, as a result of the adopted procedure of heating and cooling of samples, the examined rock starts to reveal measurable structural changes, which, in turn, induces vital changes of its selected mechanical properties. In particular, it was shown that one of the quantities describing the structure of the rock - namely, the fracture network - grew significantly. As a consequence, vital changes could be observed in the following physical quantities characterizing the rock: primary wave velocity (vp), permeability coefficient (k), total porosity (n) and fracture porosity (η), limit of compressive strength (Rσ1) and the accompanying deformation (Rε1), Young’s modulus (E), and Poisson’s ratio (ν).
    Wśród wielu czynników wpływających na właściwości fizyczne i strukturalne skał jednym z najważniejszych jest bez wątpienia temperatura. Jej podwyższenie lub obniżenie może prowadzić do zmian struktury, spowodować przemiany fazowe składników, zmieniać skład chemiczny a wreszcie, stan skupienia skały. Procesy te mogą więc w istotny sposób zmienić właściwości fizyczne skały, co jest istotne między innymi z punktu widzenia szeroko rozumianego budownictwa podziemnego. Zmiany temperatury skały mogą wynikać z warunków naturalnych, w jakich się ona znajduje lub być konsekwencją działalności człowieka. Szczególnym przypadkiem takiej działalności jest budowa różnego typu składowisk podziemnych czy to magazynowych (np. magazyny paliw płynnych) czy też „podziemnych śmietników” na różnego rodzaju odpady, także promieniotwórcze. Artykuł skupia się na badaniach wpływu zmian temperatury na wybrane parametry mechaniczne i strukturalne granitów ze Strzelina. Autorzy skoncentrowali się na analizie zmian właściwości tych skał towarzyszących szybkim zmianom temperatury, w zakresie od temperatury pokojowej do 573ºC, czyli do temperatury, przy której zachodzi przemiana fazowa kwarcu β - α. Badania prowadzono na dwóch odmianach granitoidów z masywu Strzelin-Žulowa. Jedna z nich to odmiana „młodszą”, tzw. normalna, o charakterze adamellitu a druga to odmiana „starszą” wykazującą podobieństwo do gnejsów. Na potrzeby niniejszej pracy granit normalny nazywano granitem gruboziarnistym, a granit gnejsowaty - drobnoziarnistym. Procedura badawcza polegała na tym, że walcowe próbki skal umieszczano w piecu nagrzanym do zadanej temperatury, celem wywołania „szoku” termicznego. Stosowano temperatury 100, 200, 300 i 500 stopni Celsjusza. Po upływie 60 minut piec, w którym znajdowała się próbka wyłączano i stygł on wraz z próbką do temperatury pokojowej. Przyjęty czas wygrzewania miał zapewnić równomierne nagrzanie próbki w całej jej objętości. Wyznaczony on został na podstawie pomiarów przewodnictwa temperaturowego. Wyniki badań mikroskopowych przeprowadzone dla granitów wygrzewanych w opisany sposób wskazują, że istotną zmianą strukturalną jest powstanie nowych i (lub) rozrost już istniejących spękań. W pracy zaprezentowano wyniki badań ilościowych, które świadczą o tym, że zastosowana procedura grzania szokowego pociąga ze sobą wzrost spękań rozumiany zarówno jako wzrost ich długości jak i rozwartości a w konsekwencji ich powierzchni (patrz rys. 6), Ponadto spękania te są praktycznie niezauważalne pod mikroskopem optycznym i uwidaczniają się dopiero pod mikroskopem skaningowym, Analizując dwie odmiany granitu zauważono, że zdecydowanie większy wzrost spękań występuje w granicie gruboziarnistym. Jakkolwiek rozrost istniejących i powstanie nowych spękań nie są jedynymi zmianami strukturalnymi zauważonymi w podgrzewanych skałach (porównaj rozdział 3.1 i 3.2), to w rezultacie zaprezentowanych wyników badań przyjęto, że są one tym procesem, który wywiera największy wpływ na właściwości fizyczne badanych skał. W badanych nie zaobserwowano przemian fazowych. Zwrócono natomiast uwagę na niewielkie zmiany chemiczne. Ich przykładem może być np. oksydacja skaleni i biotytu, czego efektem jest opisana zmiana barwy biotytu (patrz rys. 5). Badania dylatometryczne, których wynik zaprezentowano na rys 17 pokazały, że względny przyrost wymiarów liniowych próbek skał towarzyszący zmianom temperatury w przyjętym zakresie osiąga 0,085% dla granitu drobno- i 0,11% dla gruboziarnistego. Zakładając, że granity można uważać za skały jednorodne i izotropowe można w tym momencie oszacować, że ich trwała zmiana objętości (dylatancja) będąca wynikiem grzania szokowego wyniesie odpowiednio 0,255% i 0,33%. Są to wartości tego samego rzędu, co pokazane wcześniej (rys. 16) wartości porowatości spękań. Potwierdzeniem przypuszczeń o związku pomiędzy przyjętą procedurą obróbki termicznej skały a powstawaniem w niej spękań są wyniki badań przepuszczalności oraz badań porozymetrycznych pokazane w rozdz. 4.2. Zależności widoczne na rys. 8, 9 i 10 pokazują, że dla badanych granitów wraz ze wzrostem temperatury grzania szokowego następuje wyraźny wzrost przepuszczalności i porowatości. Należy przy tym wziąć pod uwagę, że zarówno badania porozymetryczne jak i badania przepuszczalności dostarczają jedynie informacji na temat spękań otwartych, połączonych ze sobą i z brzegami próbki. Nie dają one natomiast żadnych informacji na temat spękań izolowanych. Analizując wyniki testów jednoosiowego ściskania stwierdzić należy, że dla badanego materiału wraz ze wzrostem temperatury grzania szokowego zaobserwowano spadek wytrzymałości oraz sztywności próbki (rys. 11 i 13) połączony ze wzrostem jej odkształcalności (rys. 12). Przyczyny takiego zachowania badanych próbek granitowych można powiązać z pojawianiem się - w wyniku procedury grzania szokowego - nowych oraz rozrostem istniejących już w próbce mikrospękań. W rozdziale 4.3 zaprezentowano wyniki pomiarów współczynnika Poissona. Dla badanych granitów trudno dopatrzyć regularności w zależności ν(Tg), co może być konsekwencją trudności związanych ze stosowaną techniką pomiaru odkształceń poprzecznych Wydaje się jednak, że anomalia zilustrowana na rys. 14 jest zjawiskiem fizycznym polegającym na tym, że deformacja poprzeczna szkieletu próbki podczas jej jednoosiowego ściskania powoduje zamykanie się w próbce tych spękań, które są odchylone od kierunku siły obciążającej. Reasumując należy stwierdzić, że w pracy wykazano, że wskutek przyjętej procedury ogrzewania i chłodzenia próbek w badanych granitach zachodzą mierzalne zmiany strukturalne pociągające za sobą istotne zmiany wybranych właściwości mechanicznych. W szczególności wykazano, że spośród wielkości charakteryzujących strukturę skały znaczącemu rozrostowi uległa sieć spękań. Konsekwencją tych zmian były znaczące zmiany takich charakteryzujących skałę wielkości fizycznych jak: prędkość podłużnej fali akustycznej (vp), współczynnik przepuszczalności (k), porowatość całkowita (n) i porowatość spękań (η), granica wytrzymałości na ściskanie (Rσ1) i towarzyszące jej odkształcenie (Rε1), moduł Younga (E) i współczynnik Poissona (ν).
    Źródło:
    Archives of Mining Sciences; 2012, 57, 4; 951-974
    0860-7001
    Pojawia się w:
    Archives of Mining Sciences
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Recent advances in studies of the strength of rocks under true triaxial compression conditions
    Postępy w badaniach nad wytrzymałością skał w warunkach prawdziwego trójosiowego ściskania
    Autorzy:
    Kwaśniewski, M.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/218908.pdf
    Data publikacji:
    2013
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    badania laboratoryjne
    hipoteza wytężeniowa
    mechanika skał
    prawdziwe trójosiowe ściskanie
    warunek wytrzymałościowy
    wytrzymałość trójosiowa
    failure criterion
    failure hypothesis
    laboratory testing
    rock mechanics
    triaxial strength
    true triaxial compression
    Opis:
    The results of true triaxial compression tests carried out by K. Mogi at the University of Tokyo, M. Takahashi at the Geological Survey of Japan and B. Haimson at the University of Wisconsin are summarized and the effect of the intermediate principal stress on the ultimate strength of rocks is discussed in the first part of the paper. Then, the Huber-Mises-Hencky failure theory, which was generalized by Nádai and further modified by Mogi to explain the stress-dependency of both the brittle fracturing and the ductile flow of rocks, is revisited. In the main part of the paper, the results of recent experimental studies carried out on samples of a Coal-Measure sandstone from the strata of the Upper Silesian Coal Basin under true triaxial compression conditions are presented. The studies focused on the effect of, independently, confining pressure, intermediate principal stress and minimum principal stress on the ultimate strength of this rock. The paper closes with a presentation and discussion of a general failure criterion that is capable of predicting the ultimate strength of rocks under both axisymmetric and true triaxial (asymmetric) compressive stress conditions.
    W pierwszej części artykułu podsumowano wyniki badań eksperymentalnych na prawdziwe trójosiowe ściskanie przeprowadzonych przez K. Mogiego z Uniwersytetu Tokijskiego, M. Takahashiego z Japońskiego Instytutu Geologicznego i B. Haimsona z Uniwersytetu Wisconsin i omówiono wpływ pośredniego naprężenia głównego na wytrzymałość graniczną skał. Następnie, przypomniano uogólnioną przez Nádai’a hipotezę wytężeniową Hubera-Misesa-Hencky’ego, którą przed laty zmodyfikował Mogi żeby wyjaśnić zależność granicznego stycznego naprężenia oktaedrycznego od tzw. efektywnego naprężenia średniego dla, oddzielnie, skał zachowujących się krucho i skał doznających przy ściskaniu ciągliwego płynięcia. W głównej części artykułu przedstawiono wyniki najnowszych badań eksperymentalnych przeprowadzonych na próbkach pewnego piaskowca z górotworu Górnośląskiego Zagłębia Węglowego (byłto drobnoziarnisty arenit kwarcowy o stosunkowo wysokiej, równej około 146 MPa, wytrzymałości granicznej na jednoosiowe ściskanie). Celem tych badań było wykrycie wpływu, oddzielnie, ciśnienia okólnego (p = σ2 = σ3), pośredniego naprężenia głównego (σ2) i najmniejszego naprężenia głównego (σ3) na wytrzymałość graniczną tej skały. W próbach na konwencjonalne trójosiowe ściskanie wytrzymałość badanego piaskowca silnie rosła ze wzrostem ciśnienia okólnego. Przy ciśnieniu równym 62,5 MPa, graniczne największe naprężenie główne (Fσ1) było, średnio, 2,8 razy większe od tego zanotowanego w próbach na jednoosiowe ściskanie. Wyniki prób na prawdziwie trójosiowe ściskanie pokazały, że wpływ pośredniego naprężenia głównego (σ2) na wytrzymałość graniczną badanego piaskowca - chociaż ewidentny i znaczący - jest jednak wyraźnie słabszy niż wpływ ciśnienia okólnego (rys. 19). W przypadku próbek badanych przy najmniejszym naprężeniu głównym (σ3) równym 25 MPa, największe naprężenie główne na granicy wytrzymałości odpowiadające naprężeniu pośredniemu σ2 = 62,5 MPa było tylko o 19% większe niż to odpowiadające naprężeniu σ2 = 25 MPa. Zaobserwowano przy tym, że tempo wzrostu wytrzymałości ze wzrostem pośredniego naprężenia głównego (w przedziale od 25 MPa do 62,5 MPa) nieznacznie maleje. Badania nad wpływem najmniejszego naprężenia głównego na wytrzymałość graniczną pokazały, że naprężenie to odgrywa rolę podobną do roli naprężenia pośredniego (σ2). Jednakże, tempo wzrostu wytrzymałości badanej skały ze wzrostem σ3 było nieco większe od tego zaobserwowanego gdy zwiększano σ2 przy stałym σ3 (rys. 20). Przy pośrednim naprężeniu głównym równym 62,5 MPa, graniczne największe naprężenie główne (Fσ1) odpowiadające σ3 = 62,5 MPa było wyższe o blisko 28% od tego odpowiadającego naprężeniu σ3 równemu 25 MPa. Silniejszy wpływ najmniejszego naprężenia głównego na wytrzymałość graniczną badanej skały można wytłumaczyć w następujący sposób: Największy wzrost wytrzymałości granicznej skały na ściskanie w warunkach trójosiowego ściskania towarzyszy zwiększaniu ciśnienia okólnego, a więc właściwy jest osiowo-symetrycznemu stanowi naprężenia. Gdy naprężenie najmniejsze jest zwiększane przy stałym σ2, trójosiowy stan naprężenia staje się coraz bardziej równomierny (coraz bliższy stanowi osiowo-symetrycznemu), co wpływa znacząco na wzrost wytrzymałości materiału. Z drugiej strony, gdy pośrednie naprężenie główne jest zwiększane względem σ3, wytwarzany jest rosnąco asymetryczny (nierównomierny) stan naprężenia i wysokie naprężenie różnicowe (σ2-σ3) może wywoływać nawet spadek wytrzymałości materiału skalnego. Na zakończenie artykułu przedstawiono i omówiono ogólny warunek wytrzymałościowy Mogiego, który dobrze nadaje się do oceny wytrzymałości granicznej skał w warunkach zarówno osiowo-symetrycznego, jak i asymetrycznego (prawdziwie trójosiowego) stanu naprężeń ściskających. Fizykalna interpretacja warunku zaproponowanego przez Mogiego dla skał kruchych jest następująca: W przeciwieństwie do hipotezy Hubera-Misesa-Hencky’ego, która obowiązuje dla materiałów ciągliwych, w przypadku skał wartość graniczna stycznego naprężenia oktaedrycznego nie jest stała lecz monotonicznie rośnie ze wzrostem tzw. efektywnego naprężenia średniego (σm). Ponieważ kruche pękanie ścięciowe zachodzi wzdłuż płaszczyzn zorientowanych równolegle do kierunku pośredniego naprężenia głównego, efektywne naprężenie średnie wydaje się być niezależne od naprężenia pośredniego, i w związku z tym σm = σm,2=(σ1 + σ3)/2. Należy podkreślić, że potęgowy warunek wytrzymałościowy Mogiego (9) aproksymuje dane empiryczne z prób na konwencjonalne trójosiowe ściskanie i prób na prawdziwe trójosiowe ściskanie jednakowo dobrze (dotyczy to także liniowej wersji warunku Mogiego (11)). W związku z tym, żeby wyznaczyć wartości parametrów (stałych) występujących w tym warunku nie jest bezwzględnie konieczne wykonywanie - nawet gdy dysponuje się odpowiednią aparaturą - kłopotliwych, czasochłonnych i kosztownych testów na prawdziwe trójosiowe ściskanie. Wartości tych parametrów mogą być wyznaczone na podstawie wyników uzyskanych ze znacznie prostszych testów na konwencjonalne trójosiowe ściskanie. Potem, gdy wprowadzi się je do warunku Mogiego, mogą służyć do oceny wytrzymałości granicznej skał w warunkach zarówno osiowo-symetrycznego (σ1 > σ2 = σ3), jak i asymetrycznego stanu naprężenia (σ1 > σ2 > σ3).
    Źródło:
    Archives of Mining Sciences; 2013, 58, 4; 1177-1200
    0860-7001
    Pojawia się w:
    Archives of Mining Sciences
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Strength characteristics of roof rock-coal composite samples with different height ratios under uniaxial loading
    Charakterystyka wytrzymałościowa próbek kompozytowych składających się z warstw węgla i materiału skalnego o różnej wysokości pod wpływem obciążeń jednoosiowych
    Autorzy:
    Yin, Dawei
    Chen, Shaojie
    Sun, Xizhen
    Jiang, Ning
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/219277.pdf
    Data publikacji:
    2019
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    charakterystyka wytrzymałościowa
    strop modelowany jako próbka kompozytowa węgla i materiału skalnego
    stosunek wysokości warstwy węgla do skały
    strefa kontaktowa
    test ściskania jednoosiowego
    strength characteristics
    roof rock-coal (RRC) composite sample
    height ratio of roof rock to coal
    RRC interface
    uniaxial compression test
    Opis:
    An uniaxial compression mechanical model for the roof rock-coal (RRC) composite sample was establi-shed in order to study the effects of height ratio of roof rock to coal on the structural strength of composite sample. The composite sample strengths under different height ratios were established through stress and strain analysis of the sample extracted from the interface. The coal strength near the interface is enhanced and rock strength near the interface weakened. The structural strength of composite sample is synthetically determined by the strengths of rock and coal near and far away from the interface. The area with a low strength in composite sample is destroyed firstly. An analytical model was proposed and discussed by conducting uniaxial compression tests for sandstone-coal composite samples with different height ratios, and it was found that the structural strength and elastic modulus decrease with a decrease in height ratio. The coal strengths far away from the interface determine the structural strengths of composite sample under different height ratios, which are the main control factor for the structural strength in this test. Due to its lowest strength, the rock near the interface first experienced a tensile spalling failure at the height ratio of 9:1, without causing the structural failure of composite sample. The coal failure induces the final failure of composite sample.
    Model mechaniczny modelu stropu w postaci próbek kompozytowych składających się z węgla i materiału skalnego pod działaniem obciążeń jednoosiowych został opracowany w celu zbadania wpływu stosunku wysokości warstwy stropu skalnego do warstwy węgla na wytrzymałość próbki kompozytowej. Wytrzymałość na ściskanie próbek kompozytowych dla różnych wielkości stosunku wysokości warstw określono na podstawie badania naprężeń i odkształceń próbek pobranych ze strefy kontaktu węgiel-skała. Wytrzymałośćwęgla w pobliżu strefy kontaktowej wzrasta podczas gdy wytrzymałość warstwy skalnej w tym rejonie jest zredukowana. Wytrzymałość próbki kompozytowej określana jest poprzez analizę wytrzymałości warstw węgla i warstw skały w pobliżu a także w pewnej odległości od strefy kontaktowej. W pierwszej kolejności zniszczeniu ulegnie część próbki kompozytowej o zmniejszonej wytrzymałości. Zaproponowano model analityczny i przeprowadzono dyskusję wyników otrzymanych na podstawie testów ściskania jednoosio-wego próbki składającej się z węgla i piaskowca o różnym stosunku wysokości ich warstw. Stwierdzono, że wytrzymałość oraz wartość modułu sprężystości maleje wraz z malejącym stosunkiem wysokości warstw. Wytrzymałość węgla w znacznej odległości od strefy kontaktowej determinuje całkowitą wytrzymałośćpróbki kompozytowej dla różnych stosunków ich wysokości, a stosunek wysokości ich warstw okazuje się być głównym czynnikiem decydującym o wytrzymałości próbki. Z uwagi na najniższą wytrzymałość, warstwa skalna zalegająca najbliżej strefy kontaktu w pierwszej kolejności podległa rozwarstwieniu wskutek rozciągania, przy stosunku wysokości warstw 9:1, nie powodując jednak uszkodzenia próbki kompozytowej. Uszkodzenie warstwy węgla z kolei, prowadzi do całkowitego zniszczenia próbki kompozytowej.
    Źródło:
    Archives of Mining Sciences; 2019, 64, 2; 307-319
    0860-7001
    Pojawia się w:
    Archives of Mining Sciences
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Simulation study on strength and failure characteristics of coal-rock composite sample with coal persistent joint
    Badanie symulacyjne charakterystyk wytrzymałościowych próbki kompozytowej złożonej z materiału skalnego oraz węgla w którym występują płaszczyzny łupliwości
    Autorzy:
    Yin, Dawei
    Chen, Shaojie
    Chen, Bing
    Xia, Zhiguo
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/219275.pdf
    Data publikacji:
    2019
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    symulacja PFC
    próbka kompozytowa złożona z węgla i materiału skalnego
    spoistość węgla
    charakterystyka wytrzymałościowa
    ewolucja mikro-pęknięć
    particle flow simulation
    coal-rock composite sample
    coal persistent joint
    strength and failure characteristics
    microcrack number evolution
    Opis:
    Dynamic Mine disasters can be induced by the instability and failure of a composite structure of rock and coal layers during coal mining. Coal seam contains many native defects, severely affecting the instability and failure of the compound structure. In this study, the effects of coal persistent joint on the strength and failure characteristics of coal-rock composite samples were evaluated using PFC2D software. The results show that with the increase of included angle α between the loading direction and joint plane direction, the uniaxial compressive stress (UCS) and peak strain of composite samples first decrease and then gradually increase. The elastic moduli of composite samples do not change obviously with α. The peak strain at α of 45° is the lowest, and the UCS at α of 30° is the smallest. This is inconsistent with theoretical analysis of lowest UCS at α of 45°. This is because that the local stress concentration caused by the motion inconformity of composite samples may increase the average axial stress of upper wall in PFC2D software. Moreover, the coal persistent joint promotes the transformation from the unstable crack expansion to the macro-instability of composite samples, especially at α of 30° and 45°. The majority of failures for composite samples occur within the coal, and no obvious damage is observed in rock. Their failure modes are shear failure crossing or along the coal persistent joint. The failure of composite sample at α of 30° is a mixed failure, including the shear failure along the persistent joint in coal and tensile failure of rock induced by the propagation of coal persistent joint.
    Niekorzystne zjawiska dynamiczne w kopalniach mogą być wywołane przez niestabilność i pękanie struktur kompozytowych złożonych z warstw węgla i materiałów skalnych w trakcie eksploatacji górniczej. W złożu węgla ujawnić się mogą liczne defekty wewnętrzne, które w poważnym stopniu rzutują na stabilność i wytrzymałość złożonej struktury. W pracy tej zbadano wpływ spoistości węglu (występowania powierzchni łupliwości) na charakterystykę wytrzymałościową próbki kompozytowej złożonej z węgla i skały z wykorzystaniem oprogramowania PCF 2D. Wyniki symulacji wskazują, że wraz ze wzrostem kąta α pomiędzy kierunkiem działania obciążenia a płaszczyzną łupliwości, jednoosiowe naprężenie ściskające oraz maksymalne odkształcenie próbki kompozytowej w pierwszym etapie zmniejszą się, a następnie zaczną stopniowo wzrastać. Moduł sprężystości próbek kompozytowych nie ulega zmianie wraz ze zmianą kąta α. Maksymalne odkształcenie będzie najmniejsze dla kąta α równego 45°, z kolei jednoosiowe naprężenie ściskające zarejestrowane dla 30° okaże się najniższe. Wyniki te nie wykazują zgodności z wynikami analiz teoretycznych, przewidujących iż najniższe wartości jednoosiowego naprężenia ściskającego powinny wystąpić dla kąta 45°. Dzieje się tak dlatego, że lokalne koncentracje naprężeń wskutek odmienności zachowania poszczególnych składników próbki w trakcie ruchu powodować mogą wzrost średniego naprężenia osiowego ściany górnej, co uwzględnia model z wykorzystaniem oprogramowania PFC 2D. Ponadto, istnienie ciosu i płaszczyzn łupliwości sprawia, że niestabilne i propagujące szczeliny ulegają przekształceniu w makro- niestabilności próbek kompozytowych, zwłaszcza przy kącie α równym 30° i 45°. Większość pęknięć powstających w próbkach kompozytowych występuje w części węglowej, w pozostałych skałach nie notuje się poważniejszych uszkodzeń. Pęknięcia zmęczeniowe w części złożonej z materiału skalnego odbywają się wskutek działania naprężeń ścinających wzdłuż lub w poprzez płaszczyzny łupliwości. Pękanie zmęczeniowe próbki kompozytowej przy kącie α równym 30° jest procesem złożonym, obejmującym pękanie wskutek naprężeń ścinających działających wzdłuż płaszczyzny łupliwości w węglu oraz naprężeń rozciągających działających na część próbki złożoną z materiału skalnego, wskutek propagacji pęknięcia.
    Źródło:
    Archives of Mining Sciences; 2019, 64, 3; 609-623
    0860-7001
    Pojawia się w:
    Archives of Mining Sciences
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
      Wyświetlanie 1-8 z 8

      Ta witryna wykorzystuje pliki cookies do przechowywania informacji na Twoim komputerze. Pliki cookies stosujemy w celu świadczenia usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Twoim komputerze. W każdym momencie możesz dokonać zmiany ustawień dotyczących cookies