Экспериментальные исследования напряженно деформированного состояния керамических дренажных труб | Статья в журнале «Молодой ученый»

Авторы: ,

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №15 (149) апрель 2017 г.

Дата публикации: 17.04.2017

Статья просмотрена: 17 раз

Библиографическое описание:

Абдумуминов Э., Раджабов М. Р. Экспериментальные исследования напряженно деформированного состояния керамических дренажных труб // Молодой ученый. — 2017. — №15. — С. 17-18. — URL https://moluch.ru/archive/149/42048/ (дата обращения: 26.05.2018).



Основной задачей настоящей работы является исследование подземных керамических дренажных труб. Однако, в целях последующего сравнения результатов, часть труб испытаны в воздушной среде по схеме двух сил.

Испытания труб в воздушной среде проводились по схеме двух сил под прессом на испытательной машине УММ-5.

После подготовке трубы к испытаниям, она укладывалась в горизонтальном положении между деревянными брусками. Бруски сечением 10х10 см имели длину, равную длине трубы. Поверхности брусков специально не обрабатывались и оставлены плоскими.

Нагрузка на трубы передавалась ступенями по 0,5 кН и трубы доводились до разрушения.

Рис. 1.

По результатам опыта построены графики зависимости изменения вертикального и горизонтального диаметров трубы от нагрузки ∆d = f(P). На графиках (рис.1) можно различить три участка деформации. Четко выражен участок упругих деформаций, слабо выражены участки условной текучести и упрочнения.

Из графика видно, что изменение диаметров трубы тем значительнее, чем больше диаметр.

Изменения вертикального диаметра трубы при испытании ее по схеме двух сил составляет:

∆d =; , (1)

где А — некоторые постоянные числа; r — радиус трубы; толщина стенки.

В наших опытах соотношение (r: ) для трубы большого диаметра составляет (10: 2,4)= (4,166), для трубы малого диаметра (10: 2,4)= =(4,166). А также соотношение (r: ) соответственно: и . В формуле (1) сокращение вертикального диаметра трубы прямо пропорциональны соотношениям (r:) и , что соответствует результатам испытаний, показанных на рис.1.

Рис. 2. Загружение трубы по схеме двух сил в воздушной среде: а) схема загружения — I — труба; II — бруски; III — тензодатчики; б) относительные деформации для трубы d = 200 мм.

Результаты испытаний труб в воздушной среде в виде графиков зависимости деформации стенки трубы по кольцевому направлению в растянутых зонах () и в сжатых зонах () от нагрузки (Р) представлены на рис. 2.

Из графиков видно, что деформация на растянутой поверхности стенки по концам вертикального диаметра (точка 2 и 6) трубы больше, чем по концам горизонтального диаметра (точки 3 и7) трубы при одних и тех же нагрузках. Деформации в сжатых зонах поверхности стенки трубы (точки 1и 4) почти одинаковы (рис. 2, б). Первое обстоятельство объясняется тем, что расчетный изгибающий момент под местом приложения нагрузки значительно больше, чем в сечениях по концам горизонтального диаметра (отношение 0,318:0,182). Деформации в сжатых зонах почти одинаковы поэтому, что в сечении на уровне горизонтального диаметра действие момента сопровождается с действием продольной сжимающей силы.

Зависимость относительных деформаций от нагрузки = f(P) на рис. 2 близка к линейной.

Трещины появляются при нагрузках, составляющих примерно 0,8 от разрушающих нагрузок, сначала на внутренней поверхности стенки трубы в вертикальном створе и позднее на наружной поверхности — в горизонтальном, что соответствует очертанию эпюры моментов. Разрушение трубы происходило путем развала ее на четыре части.

В некоторых работах деформативная способность уменьшается с увеличением их диаметра, что не получило надлежащего растяжения. На наших испытаниях оказалось, что чем больше диаметр трубы, тем меньше деформации стенки трубы при одних тех же нагрузках.

Литература:

  1. Абдумуминов Э., Виноградов С. В. Исследование напряженно- деформированного состояния подземных керамических труб мелиоративного назначения. М., МГМИ, 1988
  2. Берген Р. И., Фролов М. И. Яхшнев Р. Д. Вертикальное давление грунта на жесткие трубопроводы в высоких насыпах. Сб. «Расчет сооружений, взаимодействующих с окружающей средой». Сб. научных трудов МГМИ, М., 1984, с. 99–105.
Основные термины (генерируются автоматически): стенки трубы, вертикального диаметра трубы, деформации стенки трубы, поверхности стенки трубы, горизонтального диаметра, диаметров трубы, концам горизонтального диаметра, трубы большого диаметра, трубы малого диаметра, сжатых зонах, горизонтального диаметров трубы, равную длине трубы, изменение диаметров трубы, подготовке трубы, радиус трубы, Загружение трубы, Разрушение трубы, Изменения вертикального диаметра, диаметр трубы, сокращение вертикального диаметра.


Обсуждение

Социальные комментарии Cackle
Задать вопрос