Файл: Первое высшее техническое учебное заведение россии министерство науки и высшего образования.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 18.01.2024

Просмотров: 24

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ



МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования
«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»


Расчётно-графическая работа
по дисциплине: механика сплошной среды

(наименование учебной дисциплины, согласно учебному плану)
Вариант № 8

Тема работы: Методы определения прочности горной породы при различных видах напряженного состояния

Автор: студент гр. ЭХТ-20-1 Карпова Д. Е.

(шифр группы) (подпись) (Ф.И.О.)


ОЦЕНКА:

Дата:

ПРОВЕРИЛ:


Руководитель работы: доцент Вербило П. Э.

(должность) (подпись) (Ф.И.О.)

Санкт-Петербург

2022

Задание 1. Статистическая обработка результатов испытаний на одноосное сжатие и растяжение.

Цель работы: выполнить статистическую обработку исходных данных на одноосное сжатие и растяжение горной породы для дальнейшего построения паспорта объёмной прочности.

Расчётные положения

Средние арифметические значения пределов прочности



(1)



(2)

где и – соответственно результаты i-го определения предела прочности при одноосном сжатии и растяжении; n – количество испытаний.

Отклонения от среднего для каждого i-го испытания



(3)



(4)


Среднегеометрические отклонения



(5)



(6)

Коэффициент вариаций



(7)



(8)

Таблица 1. Исходные данные к заданию 1

, МПа

7,63

7,43

7,33

7,39

7,73

7,41

7,63

7,43

7,67

7,43

, Мпа

38,9

37,9

36,9

37,5

39,7

37,7

29,9

38,1

40,1

37,9

Ход работы

1. Согласно формулам (1) и (2) найдём средние арифметические значения пределов прочности





2. Составим таблицу отклонений от среднего для каждого i-го испытания согласно формулам (3) и (4)

Таблица 2. Отклонения от среднего для каждого i-го испытания

, Мпа

0,122

0,078

0,178

0,118

0,222

0,098

0,122

0,078

0,162

0,078

, Мпа

1,44

0,44

0,56

0,04

2,24

0,24

7,56

0,64

2,64

0,44


3. Согласно формулам (5) и (6) найдём среднегеометрические отклонения





4. Находим коэффициент вариаций согласно формулам (7) и (8)





5. Согласно ГОСТу 21153.8-88 определяем надёжность результатов, при этом считая фактическую относительную погрешность ε оценки средней прочности по пробе равной 20%.



Задание 2. Построение паспорта объёмной прочности горной породы.

Цель работы: выполнить построение паспорта объемной прочности горной породы аналитическим методом по данным одноосных испытаний.

Теоретические и расчётные положения

Паспорт прочности горной породы – это огибающая предельных кругов Мора, построенная в системе координат σ-τ (нормальное - касательное напряжения).

Для построения аналитического паспорта прочности вводится гипотеза о том, что все горные породы имеют единую форму огибающей предельных кругов Мора, которая описывается условием Протодьяконова



(9)

где , – максимальное сопротивление породы сдвигу при гипотетически полностью закрывшихся под действием нормальных напряжений трещинах и порах; – нормальное напряжение относительно начала координат, перенесенного в точку пересечения огибающей с осью абсцисс; a – параметр формы огибающей.

Перевод условия Протодьяконова в безразмерные координаты



(10)

где l и K – это соответственно безразмерные аналоги напряжений τ и σ, которые связаны между собой через параметр формы огибающей:




(11)



(12)

где – параметр переноса начала координат.

Соотношение безразмерных радиусов кругов Мора и средних значений пределов прочности



(13)

Параметр формы огибающей



(14)

Параметр переноса начала координат



(15)

Ход работы

1. Согласно формуле (13) определяем соотношение радиусов кругов Мора



2. Согласно ГОСТу 21153.8-88 определяем значения параметров построения паспорта прочности





3. Согласно формуле (14) определяем параметр формы огибающей



4. Согласно формуле (15) определяем параметр переноса начала координат



5. Определяем координаты точек, ограничивающих паспорт прочности справа и слева


















6. Согласно ГОСТу 21153.8-88 и формулам (10-12) построим таблицу промежуточных значений и

Таблица 3. Промежуточные значения и

K

l





1,2

0,595

56,190

32,539

1,1

0,582

52,234

31,868

1

0,563

46,762

30,801

0,9

0,540

41,290

29,547

0,8

0,513

35,818

28,068

0,7

0,481

30,347

26,323

0,6

0,443

24,875

24,266

0,5

0,399

19,403

21,844

0,4

0,347

13,931

19,003

0,3

0,287

8,459

15,677

0,2

0,215

2,988

11,772

0,1

0,129

-2,484

7,077

0,09

0,120

-3,031

6,544

0,08

0,110

-3,579

5,994

0,07

0,099

-4,126

5,426

0,06

0,088

-4,673

4,836

0,05

0,077

-5,220

4,220

0,04

0,065

-5,767

3,571

0,03

0,053

-6,314

2,878

0,02

0,039

-6,862

2,124

0,01

0,023

-7,409

1,263

0

0,000

-7,956

0,000