Статическое напряжение и методы устранения

С явлением этим сталкивался каждый из нас. Всем знакомы искры и потрескивания в волосах при снятии синтетической одежды или неприятные разряды электрического тока при прикосновении к металлическим предметам, другому человеку или животными. Происходит это благодаря статическому электричеству – разряду электростатического заряда накапливающегося под воздействием многих факторов на поверхности различных предметов, в том числе и человеческого тела.

Причинами накопления зарядов являются нестойкие атомарные связи, приводящие к потере электронов и накопления электрического положительного заряда. Спровоцировано это может быть различными излучениями (рентгеновским, ультрафиолетовым, радиациями), некоторыми технологическими и физическим процессами, среди которых пальма первенства принадлежит трению. Например, образуются статические заряды при трении жидкостей о стенки трубопроводов, одежды из синтетики, кузова автомобиля о воздух или подвижных частей технологического оборудования, что является причиной возникновения статического электрического потенциала, который может достигать:

• на теле человека до 6 кВ;
• на кузове автомобиля до 10 кВ;
• на приводном ремне ременной передачи – 25 кВ.

Попробуем разобраться, насколько опасны такие величины статического напряжения, и каким образом с ними бороться.

Вредные воздействия электростатического напряжения

Величина электрического тока, возникающая при электростатическом разряде, угрозы жизни человека не представляет. Ограниченная мощностью разряда она составляет доли миллиампера и вызывает лишь кратковременное болевое ощущение, однако, длительное нахождение под воздействием электростатики влечет за собой проблемы центральной нервной системы и нарушения психики. Кроме того из-за рефлекторных реакций человека в производственных условиях возрастает риск травматизма.

Более критична к статическому напряжению дорогостоящая техника, в частности чувствительная электроника. Накопления статического потенциала могут выводить из строя полупроводниковые приборы, приводить к порче элементы микроэлектроники, в том числе и при производстве аппаратуры. Но главная опасность статики в производственных условиях (для взрывоопасных и пожароопасных производств) таится в том, что при возможных разрядах возникают искры, энергии которых достаточно для воспламенения присутствующих в воздухе примесей.

Меры защиты от статического напряжения

Избавиться от возникновения электростатического напряжения, как от физического явления невозможно, однако можно существенно снизить или полностью нейтрализовать его влияние. В бытовых условиях эффективной мерой является увлажнение воздуха, так уже при относительной влажности в 85% накопления электростатического заряда практически не происходит. Среди других мер можно упомянуть:

• предпочтения в пользу натуральной одежды (хлопок, лен) и отказ от синтетики;
• применение антистатического напольного покрытия;
• применение антистатиков.

Основной мерой защиты от статического напряжения в производственных условиях является защитное заземление любого оборудования и предметов, способных накапливать электрические заряды. Благодаря надежному соединению с заземляющим контуром заряды стекают в землю, исключая возможность их накопления. При организации рабочих мест, связанных со сборкой и наладкой высокочувствительной электроники, заземлению подвергается стол, токопроводящее напольное покрытие и сиденье стула, сам оператор одет в токопроводящую одежду и обувь, в ряде случаев используется заземление инструмента и заземляющие браслеты.

Как правило, заземление справляется с проблемами снятия статического напряжения, тем не менее, для уменьшения его воздействия применяют:

• поддержание относительной влажности воздуха на уровне не ниже 65-70%;
• снижение удельного сопротивления поверхностей, которые накапливают заряды;
• ионизацию воздуха при помощи нейтрализаторов (высоковольтных, индукционных).

Применение комплекса защитных мер позволяет полностью снять статическое напряжение.

Смотрите также другие статьи :

Гармоники кратные 3-м

Гармоники образуют импульсные источники питания бесчисленной электробытовой техники, источники бесперебойного питания, энергосберегающие люминесцентные лампы и т.д. Характерной чертой симметричной трехфазной сети при сбалансированных нагрузках является сдвиг токов на 120°, как следствие суммарный ток нейтрального провода имеет нулевое значение.

Подробнее…

Для чего нужно заземление

Само по себе напряжение для жизни человека опасности не несет – можно находиться под потенциалом без ущерба для здоровья, угроза возникает при прохождении через тело человека электрического тока.

Безопасным считается ток, не превышающий 1 миллиампера, однако уже сила тока в 50 мА может привести к остановке сердца.

Подробнее…

Что такое статическое электричество — Лайфхакер

Откуда берётся статическое электричество

Мир состоит из атомов. Это крошечные частицы, из которых построено наше тело, джинсы на ногах, сиденье в авто под пятой точкой и смартфон с Лайфхакером на экране.

Внутри атомов есть более мелкие элементы: ядро из протонов и нейтронов, а также электроны, которые вращаются вокруг него. Протоны заряжены со знаком плюс, электроны — со знаком минус.

Обычно у атома одинаковое число таких плюсов и минусов, поэтому у него нулевой заряд. Но иногда электроны покидают орбиты и притягиваются к другим атомам. Чаще всего это происходит в результате трения.

Движение электронов от одного атома к другому создаёт энергию, которую называют электричеством. Если направить её через провод или другой проводник, получится электрический ток. Его работу вы наглядно видите, когда заряжаете смартфон по кабелю.

Со статическим электричеством всё иначе. Оно «ленивое», не течёт и будто отдыхает на поверхности. У предмета появляется положительный заряд, если ему не хватает электронов, и отрицательный, когда они в избытке.

Как проявляется статическое электричество

1. Электрический разряд

Если надеть на ноги чистые сухие носки из шерсти и пошаркать ими по нейлоновому ковру, можно получить электрический разряд.

Во время трения электроны будут перепрыгивать с носков на ковёр и наоборот. В итоге они получат противоположный заряд и захотят уравновесить число электронов.

Если разница в их количестве достаточно большая, вы получите видимую искру, как только снова прикоснётесь носками к ковру.

2. Притягивание предметов

Если расчесать волосы пластиковой расчёской, она получит заряд статического электричества.

После этого она начнёт притягивать небольшие кусочки бумаги, пытаясь избавиться от дефицита или избытка электронов за их счёт.

3. Отталкивание предметов

Если натереть лист бумаги шерстяным шарфом, он получит статический заряд.

Когда вы попытаетесь согнуть бумагу, половинки начнут отталкиваться друг от друга именно из-за дисбаланса электронов.

Чем может быть опасно статическое электричество

Это явление способно привести к ряду опасных последствий.

1. Воспламенение

Статическое электричество может стать причиной пожара там, где используются легковоспламеняющиеся материалы — например, на полиграфических предприятиях.

На таком производстве много чернил и бумаги, которые быстро загораются. Они трутся об оборудование во время печати, возникает статическое электричество, появляется искра и начинается пожар ^.

2. Производственные нарушения

От статического электричества особенно страдают ^{предприятия, которые производят пластмассу или текстиль.}

Когда эти материалы положительно или отрицательно заряжены, они могут притягиваться или отталкиваться от рабочей поверхности.

Это нарушает процесс производства, поэтому предприятия используют ионизаторы воздуха, которые помогают предотвратить возникновение заряда.

3. Удар молнии

Во время перемещения воздушных потоков, которые насыщены водяными парами, возникает статическое электричество.

Оно создаёт грозовые облака с разным зарядом, которые разряжаются друг о друга или об озоновый слой. Так получаются молнии.

Молнии бьют в высокие здания, деревья и землю и становятся причиной поломок оборудования.

Как избежать появления статического электричества

1. Повышайте влажность

Сухой воздух в помещении — лучший друг статического электричества. Но оно практически не проявляется, если влажность превышает 85%.

Чтобы повысить этот показатель, регулярно проводите влажную уборку и используйте увлажнители воздуха.

Когда включено отопление, на батарею можно положить мокрую ткань, чтобы вода испарялась и делала воздух менее сухим.

2. Применяйте натуральные материалы

Большинство натуральных материалов сохраняют влагу, синтетические — нет. Поэтому первые меньше вторых подвержены возникновению статического электричества.

Если расчёсывать волосы пластиковой расчёской, они получат статический заряд и начнут разлетаться друг от друга, портя причёску. Этого можно избежать, используя аксессуары из дерева.

Такая же история с обувью на резиновой подошве. Она провоцирует создание статического электричества на теле. Но стельки из натуральных материалов нивелируют его эффект.

Футболки из хлопка, одежда из других натуральных тканей не создают статическое электричество. Искусственный свитер — наоборот.

3. Используйте заземление

С помощью него статическое электричество можно отвести в землю. Это касается не только громоотводов, которые перенаправляют заряд молний, но и работы с электрическим оборудованием.

Когда профессиональный мастер раскрывает ноутбук, чтобы почистить его от пыли, он обязательно использует специальный шнур заземления, закреплённый на руке, — антистатический браслет.

Антистатический браслет / aliexpress. com

Он нужен, чтобы избежать попадания разряда статического электричества от рук на микросхемы. Иначе он повредит их, и через время компьютер может выйти из строя.

Читайте также 🧐

Как снять статическое электричество

Метод №3: Антистатик своими руками

Для приготовления средства вам понадобятся:

• Гамамелис или «ведьмин орех» — 0,25 стакана;
• Эфирное масло лаванды – 1-2 капли.

Смешайте ингредиенты в глубокой емкости, перелейте их во флакон с пульверизатором и используйте при необходимости. Не забывайте встряхивать средство перед каждым применением.

Метод №4: Вода

Если вам нужно срочно привести в порядок наэлектризованную одежду, вам поможет обычная вода. Намочите ладонь, стряхните излишки жидкости и проведите ей сначала по внутренней, а затем по внешней поверхности ткани.

Мы проверили – действительно, помогает! Воду можно нанести на одежду и с помощью пульверизатора, работающего в режиме водяной пыли. Но не усердствуйте – достаточно лишь слегка увлажнить ткань, чтобы заряд исчез.

Метод №5: Лак для волос

При отсутствии специальных антистатических средств воспользуйтесь обычным лаком для волос. Наденьте одежду и распылите на нее лак с расстояния в 20-30 см.

Не держите флакон слишком близко – иначе на ткани может остаться пятно.

Не забудьте закрыть глаза и задержать дыхание. Химические вещества, входящие в состав лака, могут вызывать раздражение на слизистой.

Метод №6: Лосьон для тела

Если вы уже устали бороться со статическим электричеством, попробуйте предотвратить его образование, увлажнив кожу лосьоном. Носите средство с собой и используйте локально при необходимости – например, если небольшой участок юбки или платья начал прилипать к ногам.

Метод №7: Влажные салфетки

Это самый простой способ решить проблему со статическим электричеством, если вы находитесь вне дома. Просто потрите ткань влажной салфеткой – и она перестанет «искрить» и липнуть к коже. Метод также хорошо работает и в отношении волос и помогает быстро привести в порядок взлетевшую в воздух прическу.  

Немного теории о статическом электричестве

Следовательно, интенсивность проявления этого эффекта напрямую связана с амплитудой статического заряда и расстоянием между притягивающимися или отталкивающимися объектами. Притягивание и отталкивание происходят в направлении силовых линий электрического поля.

Если два заряда имеют одинаковую полярность – они отталкиваются, если противоположную – притягиваются. Если один из объектов заряжен, он будет провоцировать притягивание, создавая зеркальную копию заряда на нейтральных объектах.

3. Риск возникновения пожара

Риск возникновения пожара не является общей для всех производств проблемой. Но вероятность возгорания очень велика на полиграфических и других предприятиях, где используются легковоспламеняющиеся растворители.

В опасных зонах наиболее распространенными источниками возгорания являются незаземленное оборудование и подвижные проводники. Если на операторе, находящемся в опасной зоне, надета спортивная обувь или туфли на токонепроводящей подошве, существует риск, что его тело будет генерировать заряд, способный спровоцировать возгорание растворителей. Незаземленные проводящие детали машин также представляют опасность. Все, что находится в опасной зоне должно быть хорошо заземлено. Нижеследующая информация дает краткое пояснение способности статического разряда провоцировать возгорание в легковоспламеняющихся средах. Важно, чтобы неопытные продавцы были заранее осведомлены о видах оборудования, чтобы не допустить ошибки в подборе устройств для применения в таких условиях.

Способность разряда провоцировать возгорание зависит от многих переменных факторов:

• типа разряда;
• мощности разряда;
• источника и энергии разряда;
• минимальной энергии воспламенения (МЭВ) легковоспламеняющейся среды;
• наличия легковоспламеняющейся среды (растворителей в газовой фазе, пыли или горючих жидкостей).

Типы разряда
Существует три основных типа — искровой, кистевой и скользящий кистевой разряды. Коронный разряд в данном случае во внимание не принимается, т.к. он отличается невысокой энергией и происходит достаточно медленно. Коронный разряд чаще всего неопасен, его следует учитывать только в зонах очень высокой пожаро- и взрывоопасности.

Искровой разряд в основном исходит от умеренно проводящего, электрически изолированного объекта. Это может быть тело человека, деталь машины или инструмент. Предполагается, что вся энергия заряда рассеивается в момент искрения. Если энергия выше МЭВ паров растворителя, может произойти воспламенение.
Энергия искры рассчитывается следующим образом: Е (в Джоулях) = 1/2 С U²

Кистевой разряд возникает, когда заостренные части деталей оборудования концентрируют заряд на поверхностях диэлектрических материалов, изоляционные свойства которых приводят к его накоплению. Кистевой разряд отличается более низкой энергией по сравнению с искровым и, соответственно, представляет меньшую опасность в отношении воспламенения.

Скользящий кистевой разряд происходит на листовых или рулонных синтетических материалах с высоким удельным сопротивлением, имеющих повышенную плотность заряда и разную полярность зарядов с каждой стороны полотна. Такое явление может быть спровоцировано трением или распылением порошкового покрытия. Эффект сравним с разрядкой плоского конденсатора и может представлять такую же опасность, как искровой разряд.

Мощность разряда
Если объект, имеющий энергию, не очень хорошо проводит электрический ток, например, человеческое тело, сопротивление объекта будет ослаблять разряд и понижать опасность. Для человеческого тела существует эмпирическое правило: считать, что любые растворители с внутренней минимальной энергией воспламенения менее 100 мДж могут воспламениться несмотря на то, что энергия, содержащаяся в теле, может быть выше в 2 – 3 раза.

Источник и энергия разряда
Величина и геометрия распределения заряда являются важными факторами. Чем больше объем тела, тем больше энергии оно содержит. Острые углы повышают мощность поля и поддерживают разряды.

Минимальная энергия воспламенения МЭВ
Минимальная энергия воспламенения растворителей и их концентрация в опасной зоне являются очень важными факторами. Если минимальная энергия воспламенения ниже энергии разряда, возникает риск возгорания.

4. Удар электрическим током

Вопросу риска статического удара в условиях промышленного предприятия уделяется все больше внимания. Это связано с существенным повышением требований к гигиене и безопасности труда. Удар током, спровоцированный статическим электричеством, в принципе, не представляет особой опасности. Он просто неприятен, если только не вызывает резкой реакции отклонения от объекта удара.

Существуют две общие причины статического удара.

Наведенный заряд

Если человек находится в электрическом поле и держится за заряженный объект, например, за намоточную бобину для пленки, возможно, что его тело зарядится от наведенной индукции.

Заряд остается в теле оператора, если он находится в обуви на изолирующей подошве, до того момента, пока он не дотронется до заземленного оборудования. Заряд стекает на землю и поражает человека. Такое происходит и в случае, когда оператор дотрагивается до заряженных объектов или материалов – из-за изолирующей обуви заряд накапливается в теле. Когда оператор трогает металлические детали оборудования, заряд может стечь и спровоцировать электроудар.

При перемещении людей по синтетическим ковровым покрытиям порождается статический заряд при контакте между ковром и обувью. Электроудары, которые получают водители, покидая свою машину, провоцируются зарядом, возникшим между сиденьем и их одеждой в момент подъема. Решение этой проблемы – дотронуться до металлической детали автомобиля, например, до рамы дверного проема, до момента подъема с сиденья. Это позволяет заряду безопасно стекать на землю через кузов автомобиля и его шины.

Удар, спровоцированный оборудованием

Такой электроудар возможен, хотя происходит значительно реже, чем поражение, спровоцированное материалом. Если намоточная бобина имеет значительный заряд, случается, что пальцы оператора концентрируют заряд до такой степени, что он достигает точки пробоя, и происходит разряд. Помимо этого, если металлический незаземленный объект находится в электрическом поле, он может зарядиться наведенным зарядом. По причине того, что металлический объект является токопроводящим, подвижный заряд разрядится в человека, который дотрагивается до объекта.

Вернуться к списку для выбора раздела.

---

VI. Оценка минимального заряда, достаточного для воспламенения опасных атмосфер

При определении эффективности применения антистатического ионизатора ЕХ1250 во взрывоопасной среде может возникнуть вопрос о количественной оценке остаточного статического поля на предмет возможности привести к воспламенению или взрыву в опасной атмосфере, возникающей в производственном процессе.

Увы, на этот вопрос вряд ли есть точный и однозначный ответ, так как степень опасности зависит от того, способен ли накопленный заряд генерировать электрическое поле с достаточным напряжением, чтобы сформировать пробой на материале с последующим разрядом, содержащим энергию, большую, чем минимальная энергия воспламенения горючей атмосферы данного процесса.

Конечно, различные виды разрядов требуют различных условий для их возникновения, например, искровой разряд, кистевой разряд и т.д.

Самый лучший международный источник информации по теме, касающейся статических опасностей — это руководство IEC60079-32-1, но и оно не дает никаких точных значений напряжений, но тем не менее в разделе 7.1.5. «Невоспламеняющие разряды при операциях с жидкостями» утверждает следующее:

Опасность воспламенения может возникнуть при гораздо более низких напряжениях (обычно от 5 до 10 кВ), если изолированные проводники, такие, как плавающие металлические объекты или неправильно закрепленные элементы, находятся в емкости, или если контейнер имеет изолирующую подложку без точки контакта для заземления находящейся в нем жидкости и наполняется жидкостью, которая имеет достаточную проводимость для создания разрядов.

Далее раздел A.3. «Электростатические разряды» дает описание статического разряда:

А.3.2. Искры

Искра — это разряд между двумя проводниками, жидкими или твердыми. Она характеризуется ярко выраженным световым каналом разряда, несущим ток высокой плотности. Газ ионизирован на всю длину канала. Разряд очень быстрый и вызывает резкий треск.

Искра происходит между двумя проводниками, когда напряженность поля между ними превышает электрическую напряженность атмосферы. Разница потенциалов между проводниками, необходимая для пробоя, зависит как от формы так и от расстояния между проводниками. Для сравнения: напряженность пробоя для поверхностей плоских или с большим радиусом искривления при расстоянии 10 мм или более между ними составляет 3 МВм^-1 (300 В на мм) в нормальном воздухе и увеличивается при увеличении расстояния.

Поскольку объекты, между которыми проскакивает искра, являются проводниками, преобладающая часть сохраненного заряда проходит через искру. В большинстве случаев на практике это рассеивает почти всю сохраненную энергию. Энергия искры между проводящим телом и проводящим заземленным объектом может быть вычислена по следующей формуле:

W = ½ Q V = ½ C V²,

где

• W — рассеянная энергия в джоулях,
• Q — количество заряда на проводнике в кулонах,
• V — его потенциал в вольтах,
• C — его емкость в фарадах.

Результатом расчета является максимальное количество энергии. Энергия искры будет меньше, если есть сопротивление в пути разряда на заземление. Типичные значения емкостей проводников даны в таблице ниже:

Таблица А.2 Значения емкостей типичных проводников
Объект	Емкость в пФ (1 пФ = 1х10-12 Ф)
Мелкие металлические предметы (наконечник шланга, ковш)	от 10 до 20
Малые контейнеры (корзина, барабан до 50 л)	от 10 до 100
Средние контейнеры (250 — 500 л)	от 50 до 300
Крупные объекты (реакторы, окруженные заземленными структурами)	от 100 до 1000
Тело человека	от 100 до 200

Исходя из того, что искра может возникать как между жидкими, так и твердыми проводниками, мы можем принять в качестве примерной оценки нижнего порога для разряда в 5-10 кВ, что очень приблизительно и не учитывает ни форму проводников, ни состав и концентрацию газовой смеси.

Также в заключение можно сказать, что фактическая возможность пожара или взрыва всегда зависит не только от напряжения, но и емкости проводника и минимальной энергии воспламенения окружающей атмосферы данного производственного процесса.

Вернуться к списку для выбора раздела.

откуда берется статическое электричество и как от него избавиться – Москва 24, 14.09.2015

Иллюстрация: Полина Бреева

Статическое электричество – это явление, спровоцированное появлением или исчезновением избыточного напряжения на поверхности или внутри материалов, не проводящих электрический ток (стекла, пластика и других). Их называют диэлектриками, в их молекулярной структуре почти отсутствуют свободные электроны. Как появляется этот эффект и каким образом с ним можно бороться, объяснили наши друзья из Детского центра научных открытий «ИнноПарк».

Статическое электричество появляется из-за нарушения равновесия внутри атома или молекулы. На внешних орбиталях образуется избыточное количество электронов либо их, наоборот, становится недостаточно. Наиболее распространенная причина нарушения этого равновесия – трение. Даже самая гладкая, зеркальная поверхность имеет микровыступы, неровности, шероховатости. Трение есть всегда и в любых средах: твердой, жидкой и газообразной.

Резкий перепад температур также может стать причиной электризации. Происходит изменение скорости движения и, соответственно, количества столкновений или колебаний атомов внутри кристаллической решетки или молекулы. Как следствие – спонтанное отделение электронов, которые могут скапливаться, тем самым создавая статический заряд.

В быту мы часто сталкиваемся с этим эффектом. Когда мы ходим по ковру, мы являемся носителями отрицательного заряда, а ворсинки у нас под ногами – положительного. Как только мы после такой прогулки возьмем в руки ключи, накопленное напряжение мгновенно разрядится и нас слегка тряхнет.

Особенно настойчиво статическое электричество преследует нас в холодное время года. Зимой низкая влажность, а на человеке больше одежды. Сухость плюс много диэлектриков – плодотворная среда для электризации. На шерстяном свитере и синтетической кофте хорошо скапливаются заряды. Бояться нечего, небольшие разряды статического электричества не могут нанести вреда человеку.

Если вам все же неприятно, вот несколько практических рекомендаций:

Ссылки по теме

1проложите хлопковой тканью стопки бумаги, пластика или синтетики;

2распыляйте на ковры антистатик;

3смазывайте волосы специальными средствами и выбирайте фен со встроенным ионным излучателем;

4если у вас в квартире кондиционер, дополните его увлажнителем воздуха;

5брейте ноги, это серьезно уменьшает риск скопления заряда.

Если приемы не сработали, есть способ быстро избавиться от напряжения. Одной рукой коснитесь заземленной поверхности – трубы или радиатора отопления, а в другой сожмите металлический предмет – скажем, связку ключей.

Елена Стрижакова, Детский центр научных открытий «ИнноПарк»

О «Физике города»

Каждый день, просыпаясь утром, мы погружаемся в город, полный фактур, звуков и красок. Пока мы идем на работу и гуляем в парке, нам в голову приходит миллион вопросов о том, как же все вокруг нас устроено в этом огромном мегаполисе. Почему под нами дрожит земля, когда под нами проезжает поезд метро? И может ли в Москве произойти землетрясение? Какими видят нас люди из космоса?

Мы предложили коллегам из Детского центра научных открытий «ИнноПарк» дать ответы на наши вопросы и разъяснить, сколько велосипедистов нужно для освещения столицы, какие оптические иллюзии можно увидеть в городе и как начать экономить энергию, не выходя из дома. Так появился проект «Физика города». Новые вопросы и новые ответы ищите на нашем сайте по понедельникам и четвергам.

Статическое электричество — Rozetka44

 

Начнём с того, что такое вообще электричество. Это явление или совокупность явлений, в котором существуют, взаимодействуют и движутся электрические заряды. Этот термин ввёл английский естествоиспытатель Уильям Гилберт (1600г). Не углубляясь сильно в природу электричества, мы знаем что есть напряжение и ток. Единица напряжения- Вольт, а единица тока- Ампер. Из общепринятого используемого электричества у нас есть переменное напряжение и постоянное. Если вставить щупы осциллографа в розетку, то на экране мы увидим синусоиду, это такая волна с положительными и отрицательными полупериодами, иными словами переменное напряжение. Почему переменное, потому что величина его изменяется во времени. Переменные напряжения бывают разных форм, отличающиеся по частоте и длительности импульса. Ещё есть понятие «пульсирующее напряжение», оно относится тоже к переменному, но существует уже в виде не синусоидальных импульсов. Эти все разные формы напряжений вырабатываются электронными устройствами. Изначально от электростанции к нам приходит переменное напряжение, а уже в различных приборах оно преобразуется в постоянное, так как для работы электронных схем не всегда подходит только переменное напряжение. Идеальное постоянное напряжение на экране осциллографа будет отображаться просто горизонтальной линией, то есть без пульсаций, от этого и соответствующее название. То есть величина напряжения в любой момент времени постоянна. Источниками постоянного напряжения так же являются химические элементы питания, батарейки, аккумуляторы. За электрический ток принято считать движение электронов в проводнике, под действием ЭДС- электро движущей силы. Простой пример- возьмём трубу, заполненную водой. Труба, это проводник, а вода, это есть электроны. В спокойном состоянии вода находится на месте и электроны тоже. Когда в трубе создаётся давление, вода начинает своё движение и чем больше давление, тем быстрее вода движется. Точно так же течёт и электрический ток в проводнике. Под действием ЭДС начинают движение электроны.
Что такое статическое электричество.
Многие из нас слышали о статическом электричестве, и что интересно, практически все сталкиваются с этим явлением, но не все понимают, что происходит и как это устроено. Проявляется оно много где. Когда гладим кота, расчёсываем волосы, снимаем синтетическую одежду, выходя из автомобиля, касаясь двери чувствуем электрический разряд и т. п. Все мы сталкивались с таким, когда дотрагиваешься до человека и между телами проскакивает разряд или дотронувшись до батареи или другого заземлённого предмета тоже проскакивает искра. Порой даже сильно бьёт. Откуда же берётся электричество, если токопроводящего материала нет. Если рассмотреть этот эффект с физической точки зрения, то явление возникает, когда нарушается внутренний баланс того или иного предмета. Обычное состояние атома, это равновесие, когда вокруг него одинаковое количество положительных и отрицательных частиц — протонов и электронов. При некоторых внешних воздействиях, скажем когда происходит трение различных предметов диэлектрика, электроны перемещаются от одного атома к другому. Вследствие этого вокруг атома нарушается равновесие частиц и получается, что либо появляется лишний электрон, либо их недостаёт. После разъединения каждое из тел сохраняет свой заряд, но при этом увеличивается разность потенциалов. Когда возникает такой дисбаланс, появляется статическое электричество. Статическое от слова «статика», то есть на месте. Электрический заряд никуда не двигается ни по каким проводникам, он уже существует в виде накопленной энергии. Разряд происходит, когда предмет соприкасается с другим телом противоположной полярности.

Какая же опасность может поджидать при разряде статическим напряжением. Величина такого напряжения составляет от нескольких тысяч до нескольких десятков тысяч вольт. При постоянно действующем напряжении такого порядка, шансов у человека нет вообще. Но здесь даже при напряжении в несколько тысяч вольт заряд слишком мал, чтобы убить человека. Хотя вред конечно есть. Это и довольно неприятные болевые ощущения при возникновении разряда, и так же влияние на нервную и сердечно-сосудистую систему. Когда человек подвергается действию статического разряда напряжением до 90kV, нарушается функциональность сердечно-сосудистой, кровотворной систем, понижается работоспособность. В людей, на которых длительное время действует разряд статического электричества, может снижаться электро-сопротивление кожи, так же может проявляться замедление звуковых и световых реакций.
Статическое напряжение так же вредно и для некоторых электронных компонентов, таких как полевые транзисторы. Из-за этого многие полевые транзисторы поставляются с закороченными ножками, так же микросхемы, имеющие в своём составе чувствительные элементы к электростатике, тоже экранируются фольгой. При монтаже таких элементов должны выполняться меры по отводу статики на землю. На радиозаводах все работники, связанные с радиоэлементами обязаны находиться с электростатическими браслетами. Разряд статического электричества может воспламенять горючие жидкости
Подводя небольшой итог, можно сказать, что бытовое статическое электричество в принципе не особо опасно для человека, но лучше от него избавиться. Для этого нужно повысить влажность воздуха в комнате, по мере возможности избавиться от синтетической одежды. Так же для защиты аппаратуры нужно позаботиться о заземлении корпуса. Сейчас почти вся техника комплектуется сетевой вилкой с заземлением. Вам необходимо всего лишь организовать подвод заземляющего провода к розетке. А если такового нет, то по возможности пустить отдельный провод.

Как удалить статическое электричество

Статическое электричество возникает в результате неравенства зарядов (отрицательного и положительного) между двумя объектами. При разряде возникает искра. Этот процесс вызывает раздражительное действие на организм человека, иногда довольно ощутимое.

Как же свести к минимуму это потрясение? Нужно не забывать и придерживаться следующих правил:

1. Ограничить контакт между движущимися телами. Тело является пунктом сбора статического заряда (изначально заблокированный, не имеющий выхода), происходит сбор свободных электронов. Особенно это наблюдается при трении (ногами об ковер и т.д.).

2. Поместить слой хлопка между материалами, склонными проводить статическое электричество. Бумага, пластмассы и синтетические материалы являются эффективными генераторами статического электричества, а также волосы, одежда и обувь некоторых производителей.

3. Для хождения по коврам необходимо поэкспериментировать с заменой подошв домашней обуви, применять к коврам антистатические средства.

4. При уходе за волосами по возможности увлажнять и пользоваться феном со встроенным ионным излучателем.

5. Большую роль в возникновении статического электричества играет влажность воздуха.

6. В помещениях с хорошей изоляцией, с использованием кондиционеров и нагревательных приборов, как правило, влажность низкая, а электростатический эффект довольно высокий.

Необходимо:
— установить увлажнитель воздуха
— вывешивать контейнера с водой около нагревателей
— открывать окна для проветривания.

7. Статические заряды также скапливаются в проводах и кабелях приличной длины, отключенных от сети и потребителей.

8. При работе с чувствительными электронными компонентами или с легковоспламеняющимися летучими веществами статические разряды могут вызвать катастрофические неисправности в электронных схемах и воспламенять горючие вещества.

Необходимо принять меры предосторожности:
— Для работы с электроникой есть специальные браслеты, которые надеваются на запястье и соединяются с заземленной частью устройства.
Внимание! Нельзя одевать браслеты при работе с электронно – лучевыми трубками телевизоров и мониторов.
— Если у вас нет никаких браслетов, то при работе, например, с компьютером надо не забывать, постоянно держаться или прислоняться открытыми частями рук к корпусу системного блока, который является «землей» для Вас и электронных компонентов.
— Электростатические процессы довольно сложно поддаются контролю, для этого созданы профессиональные устройства на основе использования альфа – излучающих компонентов, содержащих Полоний.

Советы:

— Чтобы уменьшить шок, прикасайтесь менее чувствительными тыльными частями ног или рук.
— С помощью распылителя с водой увлажнить воздух и ковровые покрытия.
— Для того, чтобы безболезненно снять заряд с тела, нужно взять в руки металлический предмет (связку ключей) и коснуться заземленной поверхности (трубы, радиатор отопления).
— Удаление волос на ногах намного снижает возникновение статического электричества.

Как выйти из автомобиля, не получив статического разряда

Есть простые способы предотвращения этих неприятностей:

1. Одежда из синтетических материалов – первая причина возникновения статического электричества.
2. Тоже самое можно сказать и про обувь: пляжные тапки с соленой водой на подошве является накопителем зарядов.
3. При выходе из автомобиля до того, как вы коснулись земли, необходимо держаться за кузов. А еще лучше взяться за металл до того, как вы начали подниматься с кресла автомобиля.
4. Применяйте антистатические манжеты, если это возможно. Они обеспечивают заземляющее действие.

Советы:

— При выходе из автомобиля дотроньтесь до стекла – это уменьшит вероятность разряда.

— Используйте антистатические средства для кресел и ковриков автомобиля.

— Также можно коснуться связкой ключей после выхода из автомобиля.

— Прикасайтесь тыльной стороной руки. Это менее болезненно, нежели пальцами.

— Не забывайте, что электростатический заряд воспламеняет горючие материалы, в частности бензин.

Серьезно отнеситесь к уничтожению статического электричества в вашем автомобиле, т.к. пары бензина находятся в непосредственной близости (горловина бензобака, заправочная станция, канистра в гараже). Будьте внимательны!

 

Static Stress Analysis — обзор

7.4.3.3 Влияние ограничительных условий и качества горной массы на движение грунта

Определение движения грунта вокруг выработок является сложной задачей, особенно когда рассматривается скоростная модель вблизи границ выемки (Hildyard & Янг, 2002). Довольно часто для простоты используются модели постоянной скорости. Однако скорость волны в массиве горных пород зависит как от замкнутости, так и от качества массива (Barton, 2002; Cai & Kaiser, 2002).Когда туннель вырывается, перераспределение напряжений может привести к выходу горной массы и связанным с ней неоднородным полям напряжений (Cai, 2008). Следовательно, поле скорости не будет однородным; это, в свою очередь, повлияет на распространение сейсмических волн и движение грунта. Разрыв горной массы вокруг выработок обычно приводит к ухудшению качества горной массы и связанному с этим уменьшению скорости волны. Поэтому важно учитывать изменение поля напряжений и разрушение горных пород вблизи границ выемки для точного моделирования распространения сейсмических волн и движения грунта.

Ван и Цай (2016) представили нелинейную скоростную модель, которая учитывает влияние удержания на скорость волны, и разработали метод численного моделирования, связанный с FLAC и SPECFEM2D, для определения движения грунта вблизи границ подземных выработок. Анализ статического напряжения сначала проводится с использованием FLAC. Затем с помощью скриптов FISH в FLAC создаются нелинейная скоростная модель и необходимые файлы для моделирования сейсмических волн и передаются в SPECFEM2D для моделирования распространения волн.Скорости продольных или поперечных волн рассчитываются с использованием функционального соотношения, которое зависит от четырех параметров: модуля Юнга E , коэффициента Пуассона ν , плотности породы ρ и давления удержания σ ₃ (незначительное главное напряжение ).

Была предложена нелинейная функция для описания связи между E и σ ₃ как

(7.4.3) E = Emax − Emax − E0e − a −σ3

, где E _max (ГПа) — максимальный эффективный модуль упругости при критическом ограничивающем давлении, E ₀ (ГПа) — эффективный модуль упругости при атмосферном давлении, а a (безразмерный) — константа модели, которая контролирует нелинейность Кривая.Критическое ограничивающее давление — это давление, после которого зависимость между скоростью волны и давлением становится линейной. Для массива горных пород его нелинейные скорости могут быть определены с помощью уравнения. (7.4.3) и следующие:

(7.4.4) VP = E1 − νρ1 + ν1−2νVS = E21 + νρ

Параметры E _max , E ₀ и a связаны с качеством горной массы Q _c (Barton, 2002) как:

(7.4.5) Emax = 67.97-33.1 × e − 0.037QcE0 = 41,73-34,6 × e-0,026Qca = 0,344 + 0,00022 × Qc1,41

Для реализации модели во FLAC использовалась билинейная зависимость затухания между Q _{c ,} и постпиковой пластической деформацией сдвига. Массивам горных пород в зоне разрушения были присвоены более низкие значения Q _c , что, в свою очередь, приведет к более низким значениям E и более низким скоростям волн.

На рис. 7.4.13 представлены модели скорости сдвига для массива горных пород вокруг забоя (ширина 12 м, высота 24 м).Поле напряжений на месте определяется как σ ₁ = 60 МПа, σ ₂ = 45 МПа и σ ₃ = 30 МПа, с σ ₁ по горизонтали, σ ₃ по вертикали и σ ₂ вне плоскости. Модуль Юнга и коэффициент Пуассона горной массы составляют 58,6 ГПа и 0,26 соответственно. На рис. 7.4.13A показана модель с равномерной скоростью, в которой выработанный забой и вмещающая порода имеют постоянные скорости поперечных волн 0 и 3.06 км / с соответственно. В модели с неоднородной скоростью без разрушения горных пород (рис. 7.4.13B) скорости поперечных волн равны 2,14 км / с в зоне растяжения на вертикальных боковых стенках и находятся между 2,14 и 3,06 км / с в зоне сжатия в крыша и пол. Скорости зависят от величины удержания σ ₃ . Снижение скорости волн вблизи границ выемки вызвано изменением условий ограничения, и это хорошо согласуется с полевыми наблюдениями (Groccia, Cai, & Punkkinen, 2016).

Рис. 7.4.13. Распределение скорости поперечной волны вокруг забоя (40 м в высоту и 40 м в ширину): (A) однородное, (B) измененное из-за потерь в замкнутом пространстве вблизи выемки (без разрушения породы) и (C) неравномерное с потерями в замкнутом пространстве и изменением качества породы из-за обрушения породы.

Комбинированный эффект изменения удержания и разрушения горных пород на поле скоростей показан на рис. 7.4.13C. Постпиковое поведение горной массы моделируется с помощью модели деформационного разупрочнения. Из-за высокого горизонтального напряжения возникают обвалы кровли и пола забоя.В результате скорости поперечных волн в этих двух областях еще больше уменьшаются. Данные полевого мониторинга снова показывают, что скорости волн низкие в зонах трещиноватости вокруг раскопок (Cai & Kaiser, 2005; Maxwell, Young, & Read, 1998).

На рис. 7.4.14A показаны контуры PGV без выемок, полученные из закона масштабирования. Контуры коэффициента усиления для однородных (Модель I) и неоднородных скоростных моделей (модели II и III, зависящие от конфайнмента с и без разрушения горных пород) представлены на рис.7.4.14B. На рис. 7.4.14C показаны увеличенные изображения, чтобы проиллюстрировать детали коэффициентов усиления на крыше забоя и на правой верхней стене. Нормальный разлом с падением в 45 градусов моделируется моделью точечного источника тензора момента с M _w = 2,0 и временной функцией источника вейвлета Рикера с доминирующей частотой 100 Гц. Сейсмический источник (не показан на рис. 7.4.14) расположен в верхней правой части ( X = 284 м, Z = — 20 м) модели SPECFEM2D с размером модели 304 м × 304 м. .

Рис. 7.4.14. Усиление участка около забоя: (A) контур PGV без выемки для сферической диаграммы направленности; (B) изолинии коэффициента усиления вокруг забоя; и (C) увеличенные графики, показывающие детальное усиление участков на крыше и на правой стене для моделей с однородной (Модель I) и неоднородной скорости (Модели II и III) (Wang & amp; Cai, 2016).

Наблюдается усиление участка вокруг забоя из-за геометрии выемки, изменения ограждения и разрушения горных пород.Области с усилением и экранированием PGV наблюдаются на рис. 7.4.14B и C в верхнем правом и нижнем левом областях картирования. Коэффициенты усиления изменяются от примерно 3 в Модели I до 5 в Модели III на крыше и примерно от 3 (Модель I) до 4 (Модель III) на правой стене. Коэффициенты усиления являются самыми высокими в кровле в Модели III, потому что и удержание, и разрушение горных пород влияли на поле скоростей. Есть два механизма, которые управляют усилением колебаний грунта в зоне низкой скорости.Основным механизмом является сохранение энергии, поскольку скорости распространения волн в слабой породе уменьшаются, а амплитуда волны должна увеличиваться для сохранения энергии. Другой механизм — это резонанс из-за конструктивной интерференции волн, захваченных между границей выемки и границей между слабой породой и прочной вмещающей породой.

Усиление колебаний грунта вблизи границ выемки имеет значение для оценки риска горных ударов и проектирования динамических опор горных пород. Хотя PGV и PGA не являются единственными решающими факторами, которые контролируют разрушение горных ударов, они являются важными факторами, которые необходимо учитывать. Анализ волнового поля с использованием передовых численных инструментов полезен для дополнения подходов к эмпирическому проектированию.

Большинство систем микросейсмического мониторинга в шахтах, предназначенных для определения местоположения сейсмических событий и оценки их исходных параметров, не измеряют движения грунта на поверхности выемки или рядом с ней, поскольку большинство сейсмических датчиков не были расположены на поверхности выемки или рядом с ней.Данные измерений показывают, что скорости движения грунта на поверхности в несколько раз выше, чем на нескольких метрах от зоны разлома (Milev, Spottiswoode, & Stewart, 1999), и это было интерпретировано как усиление из-за трещиноватой породы. Результаты нашего моделирования подтверждают сделанные некоторыми исследователями наблюдения о том, что вокруг открытых месторождений существует сильное усиление участков (Hildyard & Milev, 2001; Hildyard & Young, 2002; Šílený & Milev, 2008), и дают дополнительное понимание этого явления, что большие Усиление движения грунта, скорее всего, связано с комбинированным эффектом изменения удержания и разрушения горных пород в сочетании с чисто геометрическим граничным эффектом.

Обзор FEA — Анализ статического напряжения

Анализ статических напряжений, возможно, является наиболее распространенным типом структурного анализа с использованием метода КЭ. Напряжение, деформация и деформация компонента или сборки можно исследовать в различных условиях нагрузки, чтобы избежать дорогостоящих отказов на этапе проектирования.

Структурные нагрузки обычно представляют собой одну или комбинацию из следующих:

• Внешние силы, такие как сила зажима в подводных соединителях.
• Нагрузки на поверхность, например нагрузка на сосуды под давлением
• Силы тела (сила тяжести, ускорение, например центробежная сила во вращающихся машинах)

Реакция конструкции на более сложные нагрузки, например, возникающие в результате термического анализа, также может быть смоделирована с использованием мультифизического подхода.

Значительные нелинейные возможности ANSYS® также позволяют проводить более сложные симуляции, в том числе:

Эти функции в сочетании с обширными функциями свойств материалов и новейшим моделированием поверхностных контактов означают, что сложные сборки могут быть проанализированы с минимальными затратами.

Прогнозирование усталостной долговечности может быть выполнено на основе результатов анализа напряжений. TriVista имеет опыт анализа усталостной долговечности на основе различных промышленных стандартов, таких как BS 7608, код евро 9 и т. Д.

Другой важной областью анализа статических напряжений является анализ сосудов высокого давления. Сосуды под давлением традиционно проектируются на основе различных промышленных стандартов (ASME VIII Часть I, Часть II, BS EN13445, PD5500 и т. Д.). Однако требования к конструкции сосудов под давлением с использованием анализа напряжений возрастают.промышленные стандарты теперь включают разделы, посвященные теме «Дизайн путем анализа» и соответствующим критериям оценки. TriVista имеет опыт анализа сосудов под давлением. См. Страницу «Сосуд под давлением» для получения более подробной информации.

TriVista предоставляет консультационные услуги FEA и инженерное проектирование и имеет большой опыт в структурном анализе, анализе деформации, анализе усталости, прогнозировании усталостной долговечности и анализе статических напряжений. Если вы хотите узнать больше, звоните или пишите по электронной почте (контактные данные указаны ниже).Наши опытные инженеры будут рады вам помочь. Вы также можете воспользоваться нашей простой формой запроса.

границ | Статическое и динамическое поведение при сжатии и деформации резинового раствора

из переработанной шинной крошки

Введение

Быстрое развитие транспорта в Китае побуждает ежегодно производить большое количество утильных шин. По данным Китайской ассоциации резиновой промышленности, в 2018 году в Китае было произведено 379,8 млн утильных шин для транспортных средств общей массой 14 590 тыс. Тонн.Однако только 40% этих утильных шин были переработаны или должным образом обработаны, в результате чего остальная большая часть была выброшена на свалки без надлежащего управления, что приводит к другим проблемам, таким как захоронение, проблемы со здоровьем и окружающей средой (Strukar et al., 2019), поскольку Шины для утильных автомобилей трудно поддаются разложению в естественных условиях. Поэтому утилизация отработанных шин является серьезной проблемой для стран по всему миру (Roychand et al., 2020).

С другой стороны, гражданское строительство испытывает растущий дефицит природных строительных материалов (Li et al., 2018). Таким образом, использование отработанной резины в растворе или бетоне будет очень полезным методом для замены традиционного природного заполнителя или цемента (Karakurt, 2015). Следовательно, были предприняты многочисленные исследования свойств прорезиненных материалов на основе цемента (Li et al., 2019; Strukar et al., 2019; Roychand et al., 2020; Xu et al., 2020). Эти исследования показали, что прорезиненные материалы на основе цемента с добавлением частиц каучука обладают преимуществами низкой плотности, хорошего звукопоглощения, высокой кислотостойкости, хорошей устойчивости к замораживанию-оттаиванию, хорошей проницаемости для хлоридов, повышенной демпфирующей способности и большой ударная вязкость и ударная вязкость при изгибе (Li et al., 2019).

Ученые по всему миру провели существенные экспериментальные исследования механических свойств строительного раствора для резиновой крошки (CRM). Например, Uygunolu и Topçu (2010) исследовали влияние обрезков резины с пятью различными коэффициентами замещения на текучесть, кажущуюся пористость, водопоглощение по массе, прочность на сжатие и изгиб, а также динамический модуль упругости строительного раствора. Они обнаружили, что частичная замена песка в резиновых отходах приводит к ухудшению свежести и твердости / вязкости строительного раствора.Аналогичные результаты были получены и многими другими исследователями (Al-Akhras, Smadi, 2004; Corinaldesi et al., 2011; Lv et al., 2019). В исследовании Angelin et al. (2019), сосредоточив внимание на механических свойствах геометрии частиц резиновой крошки, показали, что прорезиненные растворы, изготовленные из частиц волокна, обладают более высокой механической прочностью. Чтобы уменьшить негативное влияние обрезков резины на прочность раствора, исследователи работали над ним и изобрели множество методов. Chou et al., Частично окисляя резиновую крошку и используя ее в качестве добавок в строительный раствор, обнаружили, что прочность на сжатие окисленных прорезиненных строительных смесей (с 6 мас.%) Выше, чем у строительных смесей без резиновой крошки.Onuaguluchi (2015), применив предварительно покрытый известняковым порошком резиновую крошку и микрокремнезем для улучшения характеристик прорезиненного цементного раствора, наконец, указал на соответствующее улучшение механических свойств раствора.

Angelin et al. (2019) изучили механическое поведение CRM, проведя трехосные тесты, в конечном итоге установив модель CRM, определяющую повреждение.

Кроме того, из-за демпфирующей способности, ударной вязкости при изгибе и высокой ударной вязкости CRM в качестве конструкционного материала был использован на автомагистралях, высокоскоростных железных дорогах и покрытиях аэропортов (Song et al., 2018), где конструкционный материал всегда испытывает динамические ударные нагрузки. Существующие исследования показали, что один и тот же материал реагирует на динамические ударные нагрузки совершенно иначе, чем в статических условиях. Хотя исследования по изучению динамических свойств строительного раствора из резиновой крошки с использованием устройства Split-Hopkinson Pressure Bar (SHPB) или ударного молотка (Atahan and Yücel, 2012; Liu et al., 2012; Feng et al., 2018; Gerges et al. , 2018; Yang et al., 2019), упоминания о динамических свойствах CRM по-прежнему встречаются редко.

Важно систематически изучать поведение CRM при статических и динамических испытаниях на сжатие. В этой статье были приготовлены образцы CRM, содержащие четыре различных содержания резиновой крошки (5, 10, 15, 20%) и четыре различных размера частиц резины (0,595, 0,297, 0,250, 0,177 мм). Затем была изучена работоспособность свежей CRM. Испытательная система с гидравлическим сервоприводом и устройство SHPB использовались для проведения статических и динамических испытаний на сжатие, соответственно. Получены прочность на сжатие, модуль упругости, критическая деформация, вязкость при сжатии при статических испытаниях CRM на сжатие.Также систематически изучались динамическое напряжение, коэффициент динамического увеличения (DIF), критическая деформация и вязкость при сжатии при динамическом воздействии.

Экспериментальная программа

Сырье и смесь Пропорции

Используются китайский стандартный портландцемент сорта 42,5 P. I с прочностью на сжатие 47,6 МПа в течение 28 дней и зола-унос типа I с плотностью 2670 кг / м. ³ , с их химическим составом цемента. и летучая зола, показанная в Таблице 1.В качестве мелкого заполнителя использовался обыкновенный речной песок с модулем крупности 2,6. Для обеспечения текучести CRM использовали суперпластификатор поликарбоновой кислоты, производимый Jiangsu Bote new Materials Co., Ltd. Силановый связующий агент использовали для усиления связи между резиновой крошкой и цементной матрицей. Резиновая крошка с четырьмя различными размерами частиц, включая 0,595 мм (30 меш), 0,297 мм (50 меш), 0,250 мм (60 меш) и 0,177 мм (80 меш). Кажущаяся плотность этих четырех резиновых крошек разного размера составляет 1040 кг / м ³ .Все сырье показано на Рисунке 1.

ТАБЛИЦА 1 . Химический состав цементного клинкера.

РИСУНОК 1 . Сырье.

Обычный цементный раствор

C50 был разработан в качестве эталонного раствора (RM), и пропорция смеси RM показана в таблице 2. Изучено влияние содержания резиновой крошки и размера частиц на статические и динамические характеристики сжатия CRM. Резиновая крошка размером 0.177 мм (80 меш) заменили 5, 10, 15 и 20% объема песка. Эти четыре CRM были сокращены до R80–05, R80–10, R80–15 и R80–20 соответственно. Использовали четыре различных размера частиц резиновой крошки, включая 0,595 мм (30 меш), 0,297 мм (50 меш), 0,250 мм (60 меш) и 0,177 мм (80 меш), причем резиновая крошка заменяла 10% объема песка. Эти четыре CRM были сокращены до R30–10, R50–10, R60–10, R80–10 соответственно. В то же время силановый связующий агент KH570, производимый Nanjing Quanxi Chemical Co., Ltd. была использована для повышения прочности связи между частицами каучука и цементной матрицей, при этом содержание составляло 0,006% от массы каучука. Соотношение CRM в смеси показано в таблице 2.

ТАБЛИЦА 2 . Пропорция смеси CRM (кг / м ³ ).

Подготовка образца

Процесс подготовки CRM описывается следующим образом. Сначала в смеситель засыпали песок, цемент, резиновую крошку и летучую золу, а затем перемешивали в течение примерно 2 минут.Во-вторых, смесь воды, силанового связующего агента и водоредуктора добавляли для перемешивания в течение 2 минут. В-третьих, смешанный CRM был отлит в стальную форму и помещен на вибростол для уплотнения. В-четвертых, образцы закрывали пластиковым листом, чтобы избежать испарения воды. Наконец, через 24 часа образцы были извлечены из формы и помещены в стандартную камеру для отверждения с температурой 20 ° C и влажностью 98% на 28 дней.

Испытание на текучесть

Испытание на текучесть проводилось в соответствии с национальными стандартами P.R.C GB / T 2419–2005 (Национальный комитет по управлению стандартизацией Китая, 2005 г.). Сначала модель в форме усеченного конуса была помещена на трамплин, а затем залита свежим раствором. Во-вторых, пресс-форма была удалена, и машина затем начала работать в течение 25 секунд с частотой вибрации стола один раз в секунду. Наконец, после вибрации был измерен диаметр расширения раствора. Текучесть — это среднее значение текучести раствора, измеренное в двух перпендикулярных направлениях после толчков при испытании на столе текучести.

Статические механические испытания

Для проведения испытания на одноосное сжатие на цилиндрических образцах с размерами Ø100 мм × 200 мм использовалась гидравлическая сервосистема. В ходе испытания два LVDT были закреплены в середине образцов строительного раствора для измерения деформации. Осевые нагрузки, приложенные к цилиндрическим образцам, контролировались перемещением 0,05 мм / мин. Данные испытаний были собраны прибором сбора данных TDS. Испытательная установка и три образца, использованные при проведении испытания на сжатие, показаны на рисунке 2.Среднее значение служило конечной прочностью на сжатие CRM.

РИСУНОК 2 . Испытательная установка и образец.

Динамическое механическое испытание

Устройство SHPB использовалось для проведения динамического теста CRM, как показано на рисунке 3. Устройство SHPB в основном состоит из пули, падающей планки и передаточной планки. Пули имеют длину 500 мм. Падающие штанги и передаточные штанги сравнительно намного длиннее — 5,5 и 3,5 м соответственно, но оба имеют диаметр 75 мм.Тензодатчики, наклеенные на падающий стержень и трансмиссионный стержень, использовались для сбора деформации.

РИСУНОК 3 . Принципиальная схема стержня давления Сплит-Хопкинсона.

Во время испытания образец был зажат между падающей балкой и трансмиссионной балкой. Управляемая газом под высоким давлением, пуля перемещается по падающей планке с определенной скоростью, создавая в падающей планке импульс напряжения εi (t), называемый падающей волной. Затем падающая волна распространялась на образец вдоль падающего стержня и регистрировалась тензодатчиком, наклеенным на падающий стержень.Когда падающая волна распространялась к положению образца, в падающем стержне генерировался импульс обратного напряжения, который называется отраженной волной. Другая часть импульса, распространяющаяся вперед через образец в передающую планку, известна как прошедшая волна. Напряжение, деформация и скорость деформации образца можно рассчитать по следующему уравнению соответственно.

σ = A02AsE0 [εi (t) + εr (t) + εt (t)] (1) ε˙ = C0Ls [εi (t) −εr (t) −εt (t)] (3)

Где εi (t), εr (t) и εt (t) — падающая волна, отраженная волна и прошедшая волна в стержне соответственно.A0 — площадь поперечного сечения стержня. E0 и C0 — модуль Юнга и скорость упругой волны стержня соответственно. As и Ls — исходная площадь поперечного сечения и длина образца соответственно. Равичандран и Субхаш (1994) указали, что когда количество раз, когда импульс отражается назад и вперед внутри образца, превышает 3, напряженное состояние в образце становится однородным. Поэтому в испытании SHPB используется метод уменьшения толщины образца для улучшения однородности напряжений.Обычно, когда толщина образца близка к 1/2 диаметра, он может удовлетворять требованию равномерного напряжения. В данном исследовании образец динамического испытания представлял собой цилиндрический образец диаметром 75 мм и толщиной 35 мм. Когда напряжение в образце достигает однородности, уравнение принимает следующий вид:

потом Уравнения. 1–3 можно упростить как: ε = −2C0Ls∫0tεr (t) dt (6)

Образец для динамических испытаний представлял собой цилиндрический образец диаметром 75 мм и толщиной 35 мм.Поскольку гладкость обоих концов образца оказывает значительное влияние на результат испытания, образец перед испытанием полировали с помощью высокоточного шлифовального станка, чтобы гарантировать, что образец имел шероховатость менее 20 мкм на обоих концах.

Результаты и обсуждение

Текучесть раствора

(а) Влияние содержания резиновой крошки на текучесть

(б) Влияние размера частиц резины на текучесть

Испытание в таблице текучести и результаты свежих строительных смесей показаны на рисунках 4 и 5 соответственно.Как видно из рисунков 4 и 5А, текучесть раствора, очевидно, уменьшается при добавлении резиновой крошки. Чем выше содержание резиновой крошки, тем меньше текучесть раствора. Это согласуется с данными текучести R80–5, R80–10, R80–15 и R80–20, которые составляют 217,5, 209,2, 205,6 и 198,5 мм соответственно. По сравнению с 224,3 мм эталонного раствора RM текучесть ниже на 3,0, 6,7, 8,3 и 11,5% соответственно. Линейная зависимость между содержанием каучука и текучестью очевидна, что хорошо согласуется с результатами, полученными другими исследователями (Uygunolu and Topçu, 2010; Corinaldesi et al., 2011). Пониженная текучесть резинового порошкового раствора связана с грубыми частицами каучука, что приводит к увеличению сил трения между частицами каучука и другими компонентами смеси.

РИСУНОК 4 . Тест на текучесть.

РИСУНОК 5 . Результаты текучести раствора.

Влияние размера частиц резины на текучесть показано на рисунке 5B. Как показано на рисунке, текучесть R30–10, R50–10, R60–10 и R80–10 составляет 215.7, 213,0, 211,2 и 209,2 мм соответственно. CRM с мелкими частицами резины демонстрирует худшую текучесть для более крупных частиц резины. Это объясняется тем фактом, что меньшая частица каучука имеет наоборот большую площадь поверхности, что увеличивает количество воды, необходимой для инкапсуляции частиц каучука. Результаты также указывают на то, что, хотя размер частиц резины действительно влияет на текучесть, эффект незначительный. Разница в текучести между четырьмя различными размерами частиц резинового раствора не очевидна.

Статическое сжатие

Кривые напряжение-деформация

Статические кривые напряжение-деформация при сжатии образцов строительных растворов с различным содержанием каучука и разным размером частиц каучука показаны на рисунках 6A, B, соответственно. Из рисунка видно, что кривые растяжения всех образцов состоят из восходящей и нисходящей частей. Все кривые линейно поднимаются вверх в начальной части, затем продолжают свой более медленный рост до точки пика.Он показывает, что напряжение и деформация вначале линейны, но нелинейны, когда напряжение превышает определенное значение. В этот момент внутри образца образовалась трещина. Наконец, когда напряжение достигает пикового значения, кривая быстро спадает.

РИСУНОК 6 . Статические кривые растяжения образцов раствора.

Как показано на Рисунке 6A, на кривую зависимости деформации раствора от напряжения существенно влияет количество резиновой крошки. Чем выше содержание резиновой крошки, тем более плавными будут восходящие и нисходящие участки кривой.Однако фигура 6В показывает, что размер резиновой крошки не оказывает значительного влияния на кривую напряжения-деформации образцов строительного раствора. Четыре кривые близки друг к другу, за исключением разницы в пиковом напряжении.

Прочность на сжатие

Прочность на сжатие была получена из кривой зависимости напряжения от деформации пикового напряжения и затем сведена в Таблицу 3. В соответствии с ней содержание резиновой крошки и размер частиц резиновой крошки оказывают значительное влияние на статическую прочность на сжатие строительного раствора. .С увеличением содержания каучука прочность раствора значительно снизилась. В частности, после добавления 5, 10, 15 и 20% резиновой крошки относительные значения прочности на сжатие образцов строительного раствора составили 85, 69, 54 и 45% соответственно. Это явление согласуется с воздействием частиц резины на резиновый раствор.

ТАБЛИЦА 3 . Результаты статических нагрузочно-деформационных испытаний для всех групп.

Уменьшение прочности РМ с увеличением содержания каучука объясняется следующими причинами.Во-первых, поскольку частица резиновой крошки представляет собой эластопластический материал с низкой прочностью, резиновая крошка может легко поглощать воду на поверхности во время процесса смешивания, при этом вокруг частицы каучука может образовываться толстая водная пленка, что, в результате, приводит к слабому переходу границы раздела фаз. зона (ITZ) между резиной и раствором. Более того, когда используется резиновая крошка, вязкоупругие частицы уменьшают связь между резиновой крошкой и цементной матрицей. Неидеальная связь между цементным тестом и резиной также может способствовать проскальзыванию между двумя материалами, и, таким образом, в микроструктуре может возникать дифференциальная деформация, которая будет способствовать увеличению растягивающего напряжения (Dehdezi et al., 2015). Следовательно, при испытании прочности на сжатие трещины имеют тенденцию развиваться и распространяться из областей, где связь ITZ является слабой, что в конечном итоге приводит к значительному ухудшению механических свойств. Снижение прочности объясняется переходной зоной границы раздела между цементным тестом и резиной, но добавление силанового связующего агента улучшит поверхность раздела между цементом и резиной. С одной стороны, силановый связующий агент дегидратируется и конденсируется на поверхности цемента с образованием химической связи.С другой стороны, алкановая группа силанового связующего агента имеет лучшее сродство с резиновой крошкой.

Существует экспоненциальная зависимость между прочностью на сжатие и содержанием резиновой крошки, как результаты показаны на Рисунке 7. Это доказывает, что уравнение подгонки хорошо соответствует результатам испытаний. Отношения показаны в формуле. 4.

fRM ′ = fM ′ {1,0 VRU = 0 e − 4,89VRU + 0,0669 5≤VRU≤20%, R2 = 0,9932 (8)

, где fM ‘и fRM’ — прочность на сжатие эталонного раствора и CRM, а VRU — содержание резиновой крошки.

РИСУНОК 7 . Влияние содержания каучука на модуль упругости.

РИСУНОК 8 . Влияние содержания каучука на критическую деформацию.

Как показано в Таблице 3, с увеличением размера сетки из резиновой крошки прочность на сжатие имеет тенденцию к увеличению, указывая на то, что чем меньше размер резиновых частиц, тем выше прочность на сжатие. Так, когда размер частиц резиновой крошки составлял 0,177 мм (80 меш), 0.250 мм (60 меш), 0,297 мм (50 меш) и 0,595 мм (30 меш), и соответствующая относительная прочность составляла 69, 66, 64 и 59% соответственно. Это связано с тем, что чем меньше размер частиц резиновой крошки, тем более равномерно ее можно диспергировать в строительном растворе. По сравнению с CRM с большим размером частиц, внутреннее напряженное состояние CRM с меньшим размером частиц является более однородным, когда образец находился под нагрузкой. Это связано с тем, что затвердевший строительный раствор и резиновая крошка — два материала с очень разными физическими свойствами.По сравнению с резиновой крошкой затвердевший раствор имеет гораздо более высокую прочность и модуль упругости. Следовательно, резиновая крошка — это дефект раствора. Более крупный размер частиц резиновой крошки увеличит степень внутренней неоднородности, поскольку ITZ между каучуком и матрицей является самым слабым звеном из-за проблем совместимости между полимером в каучуке и матрицей.

Модуль упругости

Модуль упругости CRM был рассчитан в соответствии со стандартом ASTM C469 (ASTM, 2014) следующим образом.

E = σ2 − σ1ε2−0,000050 (9)

где E — модуль упругости; σ2 — напряжение, соответствующее 40% предельной нагрузки; σ2 — напряжение, соответствующее продольной деформации 50 × 10 ^–6 ; ε2 — продольная деформация, вызванная напряжением σ2.

Результаты определения модуля упругости образцов представлены в таблице 3, из которой видно, что, как и в случае с правилом прочности на сжатие, как содержание, так и размер частиц резиновой крошки имеют очевидное влияние на модуль упругости.В частности, значение модуля упругости значительно снижается, когда добавляется все больше и больше резиновой крошки. Данные показывают, что при использовании 5, 10, 15 и 20% резиновой крошки относительные значения модуля упругости образцов строительного раствора составляли 85, 64, 56 и 60% соответственно. Это связано с тем, что частица каучука, являясь своего рода вязкоупругим материалом с низкой прочностью, при увеличении своего количества значительно снижает сопротивление внутренней деформации строительного раствора.

Таблица 3 также указывает на экспоненциальную зависимость между модулем упругости и содержанием резиновой крошки.Результаты показаны на Рисунке 7, который ясно иллюстрирует уравнение подгонки, хорошо соответствующее результатам испытаний. Отношения показаны в формуле. (10).

ERM ′ = EM ′ {1,0 VRU = 0 0,873e − 15,6VRU + 0,466 5≤VRU≤20%, R2 = 0,9937 (10)

Где EM ‘и ERM’ — модуль упругости эталонного строительного раствора и CRM, соответственно, а VRU — содержание резиновой крошки.

Влияние размера частиц резиновой крошки на модуль упругости строительного раствора показано в таблице 3.Его данные показывают, что меньший размер частиц резиновой крошки соответствует более высокому модулю упругости образца строительного раствора. Относительный модуль упругости R80–10, R60–10, R50–10 и R30–10 составляет 64, 60, 58 и 56% соответственно. По сравнению с влиянием содержания резиновой крошки влияние размера частиц резиновой крошки на модуль упругости не очень существенно. R30–10 с наибольшим размером частиц всего на 12% меньше, чем R80–10 с наименьшим размером частиц. Это можно объяснить следующим образом.Резиновая крошка с мелким размером частиц обычно равномерно распределяется в строительном растворе. Следовательно, деформация каждой резиновой крошки, которая ограничивается обернутым снаружи раствором, невелика. Что касается резиновой крошки с большим размером частиц, однако, чем больше диаметр каждой частицы каучука, тем больше может быть накопленная деформация. Кроме того, частица каучука в меньшей степени удерживается наружным строительным раствором. Следовательно, резиновая крошка с большим размером частиц имеет плохую стойкость к деформации и имеет высокий потенциал для создания большой деформации.

Критическая деформация

Результаты критической деформации показаны в таблице 3, из которой видно, что увеличение содержания резиновой крошки приведет к снижению критической деформации. Этот результат согласуется с исследованиями резиновой крошки бетона, проведенными Li et al. (2018), но вопреки исследованиям, проведенным Son et al. (2011). Это противоречие можно объяснить следующим образом. Критическая деформация — это переход от упругой стадии к неупругой, величина которой определяется прочностью и деформационной способностью.Образец с высокой прочностью имеет длинную упругую стадию, что приводит к увеличению критического значения деформации. Кроме того, несмотря на увеличение содержания резиновой крошки, деформационная способность образца CRM также возрастает, что, однако, приведет к снижению прочности на сжатие в то же время более значительным образом. Следовательно, при высоком содержании резиновой крошки критическое значение деформации невелико.

Степенная функция возникает между критической деформацией и прочностью на сжатие.Как и на рисунке 8, после анализа нелинейной регрессии данных экспериментальных результатов показана аппроксимирующая линия, что доказывает, что уравнение аппроксимации хорошо соответствует результатам испытаний. Функция показана в формуле. 11.

ε0 = 1,37 × fRM0,21 × 10−3, R = 0,9418 (11)

, где ε0 и fRM — критическая прочность на деформацию и сжатие CRM, соответственно.

Согласно таблице 3 размер частиц резиновой крошки не оказывает очевидного влияния на критическую деформацию. Не было обнаружено существенной разницы в критической деформации четырех различных образцов CRM из-за небольшой разницы между размерами четырех частиц.Кроме того, значения прочности четырех образцов также очень близки.

Прочность на сжатие

Прочность на сжатие относится к способности материалов к упругой деформации и поглощению энергии без разрушения. Метод, предложенный Khaloo et al. (2008) был использован в этом исследовании для расчета прочности на сжатие (рисунок 9), полученной путем деления площади под кривой зависимости напряжения от деформации до 80% от пикового напряжения в области послепиковой кривой (область A + B) на область до максимального напряжения (область A).Вязкость при сжатии образцов CRM указана в таблице 3.

РИСУНОК 9 . Оценка индекса ударной вязкости.

Результаты прочности при сжатии показаны в таблице 3. Из таблицы видно, что увеличение содержания резиновой крошки может улучшить ударную вязкость материала при сжатии. По сравнению со строительным раствором RM без резиновой крошки прочность на сжатие раствора RM с 5, 10, 15 и 20% резиновой крошки увеличилась на 5, 7, 8 и 10% соответственно.Кроме того, размер частиц резиновой крошки также влияет на ударную вязкость. По сравнению с RM, ударная вязкость при сжатии r80–10, r60–10, r50–10 и r30–10 увеличилась на 7, 8, 9 и 22% соответственно. Он показывает, что чем больше размер частиц резиновой крошки, тем выше прочность на сжатие. Подобно объяснению прочности на сжатие, это происходит потому, что, поскольку резина является вязкоупругим материалом, добавление резиновой крошки может улучшить деформационную способность и прочность на сжатие строительного раствора.Когда размер частиц каучука становится большим, накопленная деформация частиц каучука становится больше, в то время как ограничение строительного раствора уменьшается, что, как следствие, приводит к более высокой прочности на сжатие.

Режимы отказа

Тип разрушения образцов CRM показан на рисунке 10. Как и на рисунке, образец демонстрирует разрушение конуса и разрушение раскола, но не было обнаружено очевидного правила относительно количества резиновой крошки и размера частиц резиновой крошки до морфология разрушения.Большинство образцов имеют режим разрушения сколом, в то время как образцы R80–5 и R50–10 показывают коническое разрушение.

РИСУНОК 10 . Сравнение модели напряженно-деформированного состояния и экспериментальных результатов.

Модели напряжения-деформации

Кривая напряжения-деформации CRM может отражать механические свойства во время сжатия, что необходимо для анализа конструкции и определения несущей способности. В этой статье аналитическое выражение закона напряжения-деформации, предложенное Zhenhai (2004), было введено в качестве основного уравнения модели для прогнозирования кривых напряжения-деформации, как показано в формулах 12 и 13.

σfRM ′ = A (εε0) — (εε0) 21+ (A − 2) (εε0) (ε≤ε0) (12) σfRM ′ = 1B × (εε0) c + 1 − B (ε> ε0) (13)

, где σ и ε — фактическое напряжение и фактическое значение деформации, соответственно; fRM ′ и ε ₀ — пиковое напряжение (прочность на сжатие) и пиковая деформация соответственно; — это параметр, который управляет восходящей ветвью кривой; B и C — это параметры, управляющие нисходящей ветвью кривой.

Уравнения. 12 и 13 используются нормализованным образом для создания полной кривой напряжения-деформации для различных значений A, B и C, которые сведены в Таблицу 4. Параметры A, B и C были определены путем подбора данных по окрашиванию от напряжения. с ПО Origin. Уравнения. 12 и 13 использовались как пользовательские функции. Качество подгонки R ² можно получить после примерки. Коэффициент корреляции получен между теоретической кривой и экспериментальной, определяемой согласно R . ² стоимость.По мере уменьшения значения A кривая уменьшает свой наклон. Другими словами, модуль упругости раствора уменьшается. Следовательно, значение A связано с модулем упругости строительного раствора. Между тем, значения B и C влияют на нисходящую часть кривой напряжения-деформации. Чтобы было понятно, сравнение предложенных модельных уравнений с экспериментальными результатами показано на рисунке 10, который указывает на очень хорошую корреляцию между экспериментальными данными с аналитическими кривыми.

ТАБЛИЦА 4 . Значения параметров A, B и C для разных образцов.

Динамическое сжатие

Кривая напряжения-деформации

В данной статье изучалось влияние различных скоростей деформации на свойства CRM. Четыре скорости деформации включали 40, 60, 80 и 100 с. ^-1 были выбраны в эксперименте. На приведенном выше рисунке 11 показаны динамические кривые напряжения-деформации при сжатии CRM при четырех различных скоростях деформации.Как и при статическом сжатии, кривая напряжения-деформации всех образцов при динамическом сжатии состоит из восходящей и нисходящей частей. Восходящая часть представляет собой примерно прямую линию, что указывает на то, что напряжение и деформация почти линейны. Когда напряжение достигает пикового значения, кривая постепенно спадает. Для кривых одного и того же образца смеси при разных скоростях деформации восходящий участок кривых вначале совпадает.Он показывает, что модуль упругости образцов имеет одинаковые характеристики при различных скоростях деформации, указывая на то, что с увеличением скорости деформации пик кривой становится все выше и выше.

РИСУНОК 11 . Динамическая кривая напряжения-деформации сжатия резинового раствора крошки.

Из рисунков 11A – E можно увидеть, что содержание резиновой крошки оказывает значительное влияние на кривую зависимости напряжения от деформации раствора, особенно на нисходящей части кривой.Увеличение содержания резиновой крошки помогает сформировать сравнительно пологую кривую. Рисунки 11F – H показывают, что размер частиц резиновой крошки мало влияет на кривую зависимости напряжения от деформации строительного раствора, что приводит к относительно схожим кривым.

На основе анализа динамической кривой напряжения-деформации сжатия можно получить динамическую прочность и критическую деформацию. Для анализа динамического эффекта резинового раствора был введен коэффициент динамического увеличения (DIF), который может быть получен путем деления динамической прочности на статическую прочность на сжатие.Вязкость при сжатии также использовалась в динамическом испытании на сжатие, метод расчета которого был таким же, как в части 3.2.5. Все эти данные сведены в Таблицу 5.

ТАБЛИЦА 5 . Результат динамического тестирования CRM.

Динамическая прочность на сжатие

Рисунок 12 объясняет взаимосвязь между динамической прочностью и скоростью деформации строительного раствора с различным содержанием резиновой крошки. Динамическая прочность увеличивается с увеличением скорости деформации для всех образцов, имея в виду, что резиновый раствор имеет очевидный эффект скорости деформации при ударной нагрузке.Например, динамическая прочность R80–20 составляла 42,5 МПа при скорости деформации 41,6 с ^-1 . При увеличении скорости деформации до 67,4, 83,1 и 103,3 с ^-1 динамическая прочность поднялась до 54,1, 66,6 и 78,0 МПа соответственно. Кроме того, рисунок 12 показывает, что содержание резиновой крошки существенно влияет на динамическую прочность. Более конкретно, при аналогичной скорости деформации, чем больше содержание резиновой крошки, тем меньше будет динамическая прочность. Эта ситуация аналогична правилу статических механических свойств.Поскольку резиновая крошка представляет собой высокоэластичный полимерный материал с низкой прочностью, чем выше его содержание, тем ниже будет сопротивление высокой динамической ударной нагрузке.

РИСУНОК 12 . Взаимосвязь динамической прочности и скорости деформации раствора с различным содержанием резиновой крошки.

На рисунке 13 показана зависимость между динамической прочностью и скоростью деформации резинового раствора с различными размерами резиновой крошки. В частности, динамическая прочность образцов с каучуковой крошкой 30, 50 и 60 меш существенно не различалась, но довольно близка при одинаковой скорости деформации.Однако R80–10 показал самую высокую динамическую ударную вязкость, аналогичную статической прочности на сжатие. Это связано с тем, что резиновая крошка с мелким размером частиц 80 меш имеет относительно большую удельную поверхность, что обеспечивает большую площадь контакта с цементной матрицей и равномерное диспергирование очень маленькой резиновой крошки в строительном растворе. Следовательно, динамическая прочность R80–10 с более мелкими частицами резины выше, чем у R30–10, R50–10 и R60–10.

РИСУНОК 13 .Взаимосвязь между динамической прочностью и скоростью деформации резинового раствора с различными размерами резиновой крошки.

Коэффициент динамического увеличения

Взаимосвязь между DIF и скоростью деформации образца с различным содержанием резиновой крошки проиллюстрирована на Рисунке 14, который указывает, что чем выше содержание резиновой крошки, тем выше значение DIF. Другими словами, раствор с более высоким содержанием каучука имеет более очевидный эффект скорости деформации, а прочность на сжатие улучшается в большей степени при динамическом воздействии.Например, DIF для RM, R80–05, R80–10, R80–15 и R80–20 составляют 1,90, 2,12, 2,47, 3,09 и 3,64 при скорости деформации 100 с ^–1 , соответственно.

РИСУНОК 14 . Связь между (динамическим коэффициентом увеличения) DIF и скоростью деформации.

Основываясь на большом количестве экспериментов, многие ученые (Bischoff and Perry, 1991; Chen et al., 2013) обнаружили, что существует экспоненциальная зависимость между DIF и скоростью деформации. DIF раствора с различным содержанием резиновой крошки напрямую зависит от логарифма скорости деформации.Для заданной скорости деформации DIF CRM можно оценить с помощью следующей конститутивной модели (15) — (19), кривые показаны на рисунке 15.

RM: DIF = {0,00441⁡logεs˙¯ + 1,0000 10−5≤ εs˙¯≤43,1 с − 10,01239⁡logεs˙¯ + 0,6208 43,1≤ εs˙¯≤99,5 с − 1 (14) R80−05: DIF = {0,0069⁡logεs˙¯ + 1.0000 10−5≤ εs˙¯≤43,5 с − 10,01345⁡logεs˙¯ + 0,7171 43,5≤ εs˙¯≤102,1 с − 1 (15) R80−10: DIF = {0,01133⁡logεs˙¯ + 1,0000 10−5≤ εs˙¯≤45,9 с − 10,01643⁡logεs˙¯ + 0,7747 45.9≤ εs˙¯≤101,2 с − 1 (16) R80−15: DIF = {0,01986⁡logεs˙¯ + 1,0000 10−5≤ εs˙¯≤42,3 с − 10,01884⁡logεs˙¯ + 0,9974 42,3≤ εs˙¯≤107,6 с − 1 (17) R80−20: DIF = {0,02381logεs˙¯ + 1,0000 10-5≤ εs˙¯≤41,6 с − 10,02726logεs˙¯ + 0,8040 41,6≤ εs˙¯≤103,3 с − 1 (18)

где εs˙¯ — скорость деформации (с − 1).

РИСУНОК 15 . Функция регрессии DIF и скорости деформации.

РИСУНОК 16 . Связь между DIF и скоростью деформации резинового раствора с различными размерами резиновой крошки.

РИСУНОК 17 . Взаимосвязь между критической деформацией и скоростью деформации резинового раствора с различным содержанием резиновой крошки.

Взаимосвязь между DIF и скоростью деформации резинового раствора с различными размерами частиц показана на рисунке 16. Как показано на рисунке, размер частиц резиновой крошки не оказывает очевидного влияния на значение DIF, а значение DIF для различных пропорций смеси близко ниже условие примерной скорости деформации.Это можно объяснить тем, что R80–10, R60–10, R50–10 и R30–10 имеют одинаковую статическую прочность на сжатие и деформационную способность. Поэтому очевидной разницы в условиях динамического удара нет.

Критическая деформация

На рисунке 17 показано соотношение между критической деформацией и содержанием CRM. Из рисунка видно, что в условиях низкой скорости деформации (45 с ^-1 ) между образцами с разным содержанием каучука не обнаружено существенной разницы в критической деформации.Однако в условиях динамического сжатия увеличение содержания резиновой крошки инициирует повышение критического значения деформации. Следовательно, по сравнению с RM, R80–05, R80–10 и R80–15, R80–20, образец с наибольшим содержанием резиновой крошки, имеет наибольшее значение критической деформации, которое отличается от такового при статическом сжатии. Это явление можно объяснить следующим образом. Критическая величина деформации определяется двумя факторами: прочностью и деформационной способностью.В условиях статического сжатия прочность будет снижаться с увеличением содержания резиновой крошки. С другой стороны, более низкая статическая прочность приведет к более очевидному эффекту динамической деформации. Как правило, образцы с высоким содержанием резиновой крошки будут иметь более высокий рост прочности и будут иметь большую критическую деформацию. Следовательно, когда содержание резиновой крошки высокое, критическое значение деформации также становится большим.

РИСУНОК 18 .Взаимосвязь между критической деформацией и скоростью деформации резинового раствора с различными размерами резиновой крошки.

На рисунке 18 показано влияние размера частиц резиновой крошки на критическую деформацию. Это означает, что размер частиц резиновой крошки мало влияет на критическую деформацию при динамическом ударе, поскольку не было обнаружено существенной разницы в критической деформации четырех типов образцов CRM. Это явление согласуется с характеристиками статического сжатия.

Динамическая вязкость при сжатии

Вязкость при сжатии образцов резинового раствора при ударной нагрузке показана в Таблице 5 и на Рисунке 19. Согласно им, индекс вязкости при сжатии увеличивается с увеличением содержания резиновой крошки, что указывает на то, что резиновая крошка играет важную роль в улучшении прочности. способность к рассеянию энергии строительных материалов. Резиновый раствор с высоким содержанием в условиях высокой скорости деформации показывает лучшую способность поглощать энергию.Например, при скорости деформации 100 с ⁻¹ , вязкость при сжатии R80–5, R80–10, R80–15 и R80–20 составляла 1,853, 1,903, 2,169 и 2,331 соответственно, что означает увеличение 1,6, 4,3, 18,9 и 27,8% по сравнению с 1,824 РМ. Кроме того, в условиях динамического удара с высокой скоростью деформации трещины будут постепенно появляться внутри резинового раствора, а когда трещины распространяются на положение частиц резиновой крошки, частицы резиновой крошки будут сильно деформироваться из-за внешнего напряжения.Поскольку каучук является вязкоупругим материалом, он обладает хорошей деформационной способностью и способностью рассеивать вязкую энергию. Следовательно, под действием внешних сил между частицами каучука и цементным основанием возникнет деформация трения, которая значительно больше, чем у хрупкого раствора. Кроме того, кривая напряжения-деформации на Рисунке 11 также предполагает, что раствор, смешанный с резиновой крошкой, имеет большую пиковую деформацию. Причем, чем выше содержание резиновой крошки, тем больше пиковая деформация.Чем выше скорость деформации, тем значительнее будет деформация трения и рассеяние энергии между частицами резиновой крошки и цементной матрицей.

РИСУНОК 19 . Прочность на сжатие раствора с различным содержанием каучука при динамическом ударе.

Вязкость при сжатии CRM с различными размерами частиц показана на рисунке 20. Не было существенной разницы в прочности на сжатие CRM с четырьмя различными размерами частиц.

РИСУНОК 20 . Прочность на сжатие раствора с различным размером частиц резины.

Режимы отказа

Типы разрушения резинового раствора с различным содержанием резиновой крошки при четырех скоростях деформации показаны на рисунке 21. Согласно рисунку степень повреждения образца уменьшается с увеличением содержания каучука. Как показано на рисунке 21A, образцы RM без резины имеют тенденцию демонстрировать разрушение в виде порошка при испытании на ударную вязкость со скоростью 43 деформации.1 с ⁻¹ . Когда содержание каучука достигает 5%, как показано на Рисунке 9B, степень раздавливания образца снижается. Минимальный размер элемента образца после разрушения значительно увеличился по сравнению с группой RM. Когда содержание резиновой крошки продолжало увеличиваться до 10, 15 и 20%, образец все еще мог сохранять свою форму при ударной нагрузке со средней скоростью деформации (60,0 с ^-1 ). Следовательно, в условиях средней скорости деформации увеличение содержания резиновой крошки оказывает значительное влияние на характеристики динамического сжатия и форму разрушения строительного раствора.С увеличением скорости деформации все образцы демонстрируют разрушение при раздавливании.

РИСУНОК 21 . Влияние дозировки резины на характер отказов.

Влияние различных размеров частиц резины на морфологию разрушения показано на рисунках 22A – D. Резиновый раствор с разным размером частиц показал сходную картину разрушения. С увеличением скорости деформации разрушение образца становилось все более серьезным. Когда скорость деформации составляла около 45 с ^-1 , образец демонстрировал полное раздавливание.При дальнейшем увеличении скорости деформации образец показал дробное разрушение. К тому же существенной разницы в размерах CRM нет.

РИСУНОК 22 . Влияние размера частиц резины на картину разрушения.

Выводы

(1) Текучесть раствора заметно снижается при добавлении резиновой крошки. CRM с мелкими частицами резины демонстрирует худшую текучесть для более крупных частиц резины.

(2) Добавление резиновой крошки в раствор приведет к снижению статической прочности на сжатие и модуля упругости CRM.Статическая прочность на сжатие и модуль упругости раствора с меньшим размером резины выше, чем у раствора с большим размером резины.

(3) Добавление резиновой крошки положительно сказывается на улучшении деформационных и энергопоглощающих свойств. Критическая деформация, ударная вязкость CRM возрастают с увеличением содержания резиновой крошки. Однако размер частиц резиновой крошки не оказывает значительного влияния на критическую деформацию.

(4) Модель Го Чжэньхая была введена в качестве основного уравнения модели для прогнозирования кривых напряжения-деформации строительного раствора крошки, что доказывает, что между экспериментальными данными и аналитическими кривыми наблюдается очень хорошая корреляция.

(5) CRM демонстрирует очевидный эффект скорости деформации. Динамическая прочность на сжатие CRM и DIF будет увеличиваться с увеличением скорости деформации, если содержание резины остается постоянным.

(6) Динамическая прочность на сжатие CRM была значительно снижена по мере увеличения замены резины. Однако DIF увеличивается с увеличением содержания каучука.

(7) Раствор с более высоким содержанием каучука имеет более очевидный эффект скорости деформации, а прочность на сжатие улучшилась в большей степени при динамическом ударе.Чем выше содержание резиновой крошки, тем выше значение DIF. Размер частиц резиновой крошки не оказывает очевидного влияния на значение DIF. Величина DIF для различных пропорций смеси близка при условии приблизительной скорости деформации.

(8) Подобно статическому испытанию на сжатие, добавление резиновой крошки при динамической ударной нагрузке оказывает положительное влияние на улучшение деформационных свойств и свойств поглощения энергии. Динамическая прочность на сжатие CRM увеличивается с увеличением содержания резины.Однако размер частиц резины мало влияет на динамическую вязкость при сжатии.

ЗАЯВЛЕНИЕ О ДОСТУПНОСТИ ДАННЫХ

Необработанные данные, подтверждающие выводы этой статьи, будут предоставлены авторами без излишних оговорок.

ВКЛАД АВТОРА

MY, ZG и WZ внесли свой вклад в концепцию исследования. MY и WZ провели эксперимент. ZG, GC и LZ внесли значительный вклад в анализ и подготовку рукописи.MY и WZ провели анализ данных и написали рукопись. GC и LZ помогли провести анализ с конструктивными обсуждениями.

Финансирование

Это исследование было поддержано Национальным фондом естественных наук Китая (51678309, 51978339), Государственной ключевой лабораторией силикатных материалов для архитектуры (Технологический университет Ухань), Высшими учебными заведениями Цзянсу (PDPA) по разработке приоритетных академических программ.

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Список литературы

Аль-Ахрас, Н. М., и Смади, М. М. (2004). Свойства шиномонтажного раствора золы. Cem. Concr. Compos. 26, 821–826. DOI: 10.1016 / j.cemconcomp.2004.01.004

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Анджелин, А. Ф., Миранда, Э. Дж. П., Сантос, Дж. М. К. Д., Линц, Р. К. С., и Гаше-Барбоза, Л. А. (2019). Прорезиненный раствор: влияние гранулометрии заполнителя на механическое сопротивление и акустические характеристики. Констр. Строить. Матер. 200, 248–254. DOI: 10.1016 / j.conbuildmat.2018.12.123

CrossRef Полный текст | Google Scholar

ASTM (2014). Стандартный метод испытаний на статический модуль упругости и коэффициент Пуассона бетона при сжатии . ASTM C469 / C469M-14, West Conshohocken, PA: ASTM.

Google Scholar

Атахан, А.О., и Юсель, А.О. (2012). Резиновая крошка в бетоне: статическая и динамическая оценка. Констр. Строить. Матер. 36, 617–622. DOI: 10.1016 / j.conbuildmat.2012.04.068

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бишофф, П. Х., и Перри, С. Х. (1991). Поведение бетона на сжатие при высоких скоростях деформации. Mater. Struct. 24, 425–450. DOI: 10.1007 / bf02472016

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чен, X., Ву, С., и Чжоу, Дж. (2013). Экспериментально-модельное исследование динамических механических свойств цементного теста, раствора и бетона. Констр. Строить. Матер. 47, 419–430. DOI: 10.1016 / j.conbuildmat.2013.05.063

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Национальный комитет по управлению стандартизацией Китая (2005 г.). Методика определения текучести цементного раствора . GB / T2419-2005 (Пекин). Пекин, Китай: China Standards Press.

Google Scholar

Коринальдези В., Маццоли А. и Морикони Г. (2011). Механические свойства и теплопроводность растворов, содержащих частицы отработанной резины. Mater. Des. 32, 1646–1650. DOI: 10.1016 / j.matdes.2010.10.013

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Дехдези, П. К., Эрдем, С., и Бланксон, М. А. (2015). Физико-механические, микроструктурные и динамические свойства нового легкого заполнителя на основе искусственной летучей золы — резинобетонного композита. Compos. B Eng. 79, 451–455. DOI: 10.1016 / j.compositesb.2015.05.005

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Фэн, В., Лю Ф., Ян Ф., Ли Л. и Цзин Л. (2018). Экспериментальное исследование динамических свойств резины на растяжение при расщеплении. Констр. Строить. Матер. 165, 675–687. DOI: 10.1016 / j.conbuildmat.2018.01.073

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гергес, Н. Н., Исса, К. А., и Фаваз, С. А. (2018). Резинобетон: механические и динамические свойства. Шпилька корпуса. Констр. Матер. 9, e00184. DOI: 10.1016 / j.cscm.2018.e00184

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Каракурт, К.(2015). Свойства микроструктуры резиновых композитов из отработанных шин: обзор. J. Mater. Cycles Waste Manag. 17, 422–433. DOI: 10.1007 / s10163-014-0263-9

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Халоо, А. Р., Дехестани, М., и Рахматабади, П. (2008). Механические свойства бетона, содержащего большое количество частиц шинной резины. Управление отходами. 28, 2472–2482. DOI: 10.1016 / j.wasman.2008.01.015

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ли, Д., Чжуге, Ю., Гравина, Р., Миллс, Дж. Э. (2018). Поведение при сжатии и деформации резиновой крошки (CRC) и применение в армированных плитах CRC. Констр. Строить. Матер. 166, 745–759. DOI: 10.1016 / j.conbuildmat.2018.01.142

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ли Ю., Чжан Х., Ван Р. и Лей Ю. (2019). Повышение характеристик прорезиненного бетона за счет модификации поверхности резины: обзор. Констр. Строить. Матер. 227, 116691. DOI: 10.1016 / j.conbuildmat.2019.116691

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Лю Ф., Чен Г., Ли Л. и Го Ю. (2012). Исследование ударных характеристик резинобетона. Констр. Строить. Матер. 36, 604–616. DOI: 10.1016 / j.conbuildmat.2012.06.014

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Лв, Дж., Ду, К., Чжоу, Т., Хе, З., и Ли, К. (2019). Свежие и механические свойства самоуплотняющегося резинового легкого заполнителя бетона и соответствующего раствора. Adv. Матер. Sci. Англ. 2019, 1–14. DOI: 10.1155 / 2019/8372547

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Онуагулути, О. (2015). Влияние предварительного покрытия поверхности и микрокремнезема на поверхность раздела резин-цементной крошки и свойства цементного раствора. J. Clean. Prod. 104, 339–345. DOI: 10.1016 / j.jclepro.2015.04.116

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Равичандран Г., Субхаш Г.(1994). Критическая оценка предельных скоростей деформации для испытаний керамики на сжатие в разделенном стержне давления Гопкинсона. J. Am. Ceram. Soc. 77, 263–267. DOI: 10.1111 / j.1151-2916.1994.tb06987.x

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ройчанд Р., Гравина Р. Дж., Чжуге Ю., Ма X., Юссф О. и Миллс Дж. Э. (2020). Комплексный обзор механических свойств резинобетона из отработанных шин. Констр. Строить. Матер. 237, 117651.DOI: 10.1016 / j.conbuildmat.2019.117651

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сон, К. С., Хаджирасулиха, И., и Пилакутас, К. (2011). Прочность и деформируемость утильных железобетонных колонн, заполненных резиной. Констр. Строить. Матер. 25, 218–226. DOI: 10.1016 / j.conbuildmat.2010.06.035

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сун, W.-J., Qiao, W.-G., Yang, X.-X., Lin, D.-G., и Li, Y.-З. (2018). Механические свойства и определяющие уравнения растворов резиновой крошки. Констр. Строить. Матер. 172, 660–669. DOI: 10.1016 / j.conbuildmat.2018.03.263

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Струкар, К., Кальман Шипош, Т., Миличевич, И., и Бушич, Р. (2019). Возможное использование резины в качестве заполнителя в конструкционном железобетонном элементе — обзор. англ. Struct. 188, 452–468. DOI: 10.1016 / j.engstruct.2019.03.031

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Уйгуноглу, Т., и Topçu, 0.B. (2010). Роль резиновых частиц лома на усадку при высыхании и механические свойства самоуплотняющихся строительных смесей. Строительный матер. 24, 1141–1150. DOI: 10.1016% 2Fj.conbuildmat.2009.12.027

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сюй, Дж., Яо, З., Ян, Г., и Хань, К. (2020). Исследование резиновой крошки бетона: из многомасштабного обзора. Констр. Строить. Матер. 232, 117282. DOI: 10.1016 / j.conbuildmat.2019.117282

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ян, Г., Чен, X., Го, С., и Сюань, В. (2019). Динамические механические характеристики самоуплотняющегося бетона, содержащего резиновую крошку, при высоких скоростях деформации. Ksce J. Civ. Англ. 23, 3669–3681. DOI: 10.1007 / s12205-019-0024-3

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чжэньхай, Г. (2004). Экспериментальное исследование полной кривой напряжения-деформации бетона при монотонном нагружении .Пекин, Китай, Китайская Архитектурная и Строительная Пресса.

Google Scholar

18-7. Статическое и динамическое падение напряжения для характеристики физики широкополосного землетрясения

«Что такое падение напряжения при землетрясении и что оно представляет собой физически?» является давней проблемой в физике землетрясений. Сейсмологи и разработчики моделей движения грунта часто имеют в виду динамическое падение напряжения, изменение напряжения сдвига, приводящее к возникновению разломов землетрясения, которое переходит в излучаемую сейсмическую энергию, которая контролирует амплитуду и частотную составляющую сотрясений земли во время землетрясений и поэтому представляет большой интерес для инженеров-строителей.Геологи часто имеют в виду падение статического напряжения, изменение среднего напряжения, приложенного к разлому до и после землетрясения, которое контролирует механику деформации земной коры и должно быть связано со скольжением по разлому, что может быть использовано в статистике возникновения землетрясений. В идеализированных теоретических моделях землетрясений статические и динамические падения напряжения эквивалентны. В первую очередь, эта эквивалентность наблюдалась, предполагая, что землетрясения разрушаются примерно одинаковым образом в различных геологических условиях и в широком диапазоне магнитуд, что позволяет нам экстраполировать существующие модели и знания для прогнозирования движения грунта, скольжения и т. Д. частота повторения и другие параметры для плохо регистрируемых событий большой магнитуды, близких расстояний или новых областей интереса; однако при более внимательном рассмотрении обнаруживаются несоответствия между падениями статического и динамического напряжения и, следовательно, необходимость более глубокого понимания процесса землетрясения, помимо идеализированной физики.

Цель данного исследования — ответить на основные вопросы: какова связь между статическим и динамическим падением напряжения? Могут ли какие-либо наблюдаемые различия между ними указывать на процесс разрыва или просто относиться к неопределенности в измерениях? Как лучше всего учесть сложность динамического и статического падения напряжения в обновленных моделях опасностей как для моделирования движения грунта, так и для деформации земной коры? Многим попыткам коррелировать эти параметры препятствуют неопределенности в спектральной угловой частоте, соотношении величины и площади и времени нарастания разрыва — параметров, по которым часто оцениваются падения напряжения.Работа может быть сосредоточена на сейсмических или геодезических наблюдениях, лабораторных экспериментах или моделировании движения грунта. Некоторые возможные направления исследований включают, но не ограничиваются:

• Каким образом падение напряжения является предиктором движения грунта в дальней зоне? Как это относится к высокочастотному, стохастическому или долгопериодическому, детерминированному моделированию движения грунта? Как мы можем связать падение напряжения в моделях движения грунта в широком диапазоне частот, чтобы лучше описать наблюдения или лучше предсказать последующее движение грунта?

• Существуют ли статистически устойчивые закономерности пространственной или временной изменчивости падения напряжения или зависимости от таких параметров источника, как глубина? Показывают ли афтершоки меньшее падение напряжения по сравнению с главными толчками, как предлагалось в нескольких исследованиях, и если да, то почему?

• Какое понимание можно получить с помощью контролируемых лабораторных экспериментов, в которых, например, можно задать нормальное напряжение и измерить сигналы, относящиеся к источнику землетрясения? Это может быть связано с работой на 2-метровой длине x 0.Смоделированный сдвиг глубиной 4 м в Менло-Парке, оснащенный широкополосными датчиками, или лабораторные эксперименты меньшего масштаба, в которых выделяемая, излучаемая и рассеиваемая энергия измеряется непосредственно в ближнем поле.

• Падение статического напряжения является неотъемлемой частью отношений величина-площадь, и некоторые исследования предполагают увеличение падения напряжения для более крупных событий, чтобы увеличить скольжение, чтобы оно физически соответствовало наблюдениям. Тем не менее, мы не наблюдаем увеличения падения динамических напряжений с величиной.Как это можно согласовать, и как падение напряжения на площади связано с динамическим падением напряжения?

• В целом, как можно масштабировать наблюдаемые в лабораторных экспериментах и ​​теоретические модели, полученные в результате этих экспериментов, для моделирования землетрясений на месте?

• Какая связь между длительным смещением или скольжением и падением напряжения или высокочастотной излучаемой энергией? Для проверки этих взаимосвязей могут использоваться длительные наблюдения, такие как смещения GPS или измерения деформации.Как можно смоделировать вариации долгопериодного смещения или скольжения с помощью оценок падения напряжения и, таким образом, распространить на предсказанные вариации высокочастотного движения грунта или наоборот?

• В основе взаимосвязи между статическим и динамическим падением напряжения лежит пропорциональность размера разрыва r обратной величине угловой частоты fc, то есть fc ~ Vs / r (где Vs — скорость поперечной волны). Это неявное преобразование статического значения (r) в динамическое (fc) и предполагает, что любой большой сложный разрыв может быть параметризован только одним усредненным падением напряжения.Это действительно наблюдается?

• Как неоднородность скольжения или смещение / разрыв поверхности вдоль разлома коррелирует с падением напряжения или высокочастотным движением грунта во время протяженного разрыва или для более мелких событий (или афтершоков) вдоль разлома? Что наблюдаемые вариации в механизмах / ориентации очагов или других индикаторах поля напряжений в сильно локализованном масштабе могут сказать нам о неоднородности предварительного напряжения и излучаемой энергии по отношению к падению напряжения?

Заинтересованным кандидатам настоятельно рекомендуется связаться с консультантом (советниками) по исследованиям на ранних этапах процесса подачи заявки, чтобы обсудить идеи проекта.

Предлагаемое место службы: Моффетт Филд, Калифорния

Области докторской степени: Геофизика, геология, гражданское строительство или смежные области (могут быть рассмотрены кандидаты, имеющие докторскую степень в других дисциплинах, но обладающие обширными знаниями и навыками, относящимися к возможностям исследования).

Квалификация: Кандидаты должны соответствовать квалификации: геофизик-исследователь, геолог-исследователь, инженер-исследователь

(Этот тип исследования проводится теми, кто имеет опыт работы в указанных выше профессиях.Тем не менее, другие названия могут быть применимы в зависимости от фона, образования и исследовательского предложения заявителя. Окончательная классификация должности будет произведена специалистом по персоналу.)

Контактное лицо отдела кадров: Одри Цуджита, 916-278-9395, [email protected]

Разрушение материалов при совместных повторяющихся напряжениях с наложенными статическими напряжениями

PDF-версия также доступна для скачивания.

Кто

Люди и организации, связанные либо с созданием этого отчета, либо с его содержанием.

Какие

Описательная информация, помогающая идентифицировать этот отчет.Перейдите по ссылкам ниже, чтобы найти похожие предметы в Электронной библиотеке.

Когда

Даты и периоды времени, связанные с этим отчетом.

Статистика использования

Когда последний раз использовался этот отчет?

Взаимодействовать с этим отчетом

Вот несколько советов, что делать дальше.

PDF-версия также доступна для скачивания.

Ссылки, права, повторное использование

Международная структура взаимодействия изображений

Распечатать / Поделиться

Печать
Электронная почта
Твиттер
Facebook
Tumblr
Reddit

Ссылки для роботов

Полезные ссылки в машиночитаемом формате.

Ключ архивных ресурсов (ARK)

Международная структура взаимодействия изображений (IIIF)

Форматы метаданных

Изображений

URL

Статистика

Синиш, Джордж.Разрушение материалов при совместных повторяющихся напряжениях с наложенными статическими напряжениями, отчет, Ноябрь 1955 г .; (https://digital.library.unt.edu/ark:/67531/metadc59791/: по состоянию на 21 июня 2021 г.), Библиотеки Университета Северного Техаса, Цифровая библиотека UNT, https://digital.library.unt.edu; кредитование Департамента государственных документов библиотек ЕНТ.

Определение статического напряжения в соли, Site Cowboy

PDF-версия также доступна для скачивания.

Кто

Люди и организации, связанные либо с созданием этого отчета, либо с его содержанием.

Какие

Описательная информация, помогающая идентифицировать этот отчет.Перейдите по ссылкам ниже, чтобы найти похожие предметы в Электронной библиотеке.

Когда

Даты и периоды времени, связанные с этим отчетом.

Статистика использования

Когда последний раз использовался этот отчет?

Взаимодействовать с этим отчетом

Вот несколько советов, что делать дальше.

PDF-версия также доступна для скачивания.

Ссылки, права, повторное использование

Международная структура взаимодействия изображений

Распечатать / Поделиться

Печать
Электронная почта
Твиттер
Facebook
Tumblr
Reddit

Ссылки для роботов

Полезные ссылки в машиночитаемом формате.

Ключ архивных ресурсов (ARK)

Международная структура взаимодействия изображений (IIIF)

Форматы метаданных

Изображений

URL

Статистика

Меррилл, Роберт Х.Определение статического напряжения в соли, Site Cowboy, отчет, 29 июля 1960 г .; Соединенные Штаты. (https://digital.library.unt.edu/ark:/67531/metadc864433/: по состоянию на 21 июня 2021 г.), Библиотеки Университета Северного Техаса, Цифровая библиотека UNT, https://digital.library.unt.edu; кредитование Департамента государственных документов библиотек ЕНТ.

Статические характеристики деформации и напряжения песка

Abstract

ПРИМЕЧАНИЕ. Текст или символы, не отображаемые в обычном коде ASCII, обозначены […]. Аннотация включена в документ .pdf.

Ящик для испытаний грунта, способный применять любую комбинацию основных напряжений к кубическому образцу грунта, был разработан для экспериментального исследования поведения зернистых грунтов при статической нагрузке. Также было разработано устройство контроля напряжения, позволяющее производить непрерывное и пропорциональное изменение напряжений вдоль траектории напряжения и значительно упрощающее расчет напряженного состояния в образце. Аппарат использовался для исследования (а) гидростатического сжатия песка Оттавы и (б) поведения того же грунта при различных путях девиаторных напряжений как в условиях нагрузки, так и в условиях разгрузки.

Теоретическая «дырчатая» модель была постулирована для песка при гидростатическом напряжении, и было обнаружено, что результаты анализа этой модели хорошо коррелируют с экспериментальными данными.

Качественное поведение песка при касательных напряжениях было изучено с точки зрения твердых частиц. Специально разработанные испытания были выполнены на песке Оттавы с нагрузкой и разгрузкой по траекториям напряжений, которые включали различные комбинации гидростатических и девиаторных напряжений, с целью изучения пропорций восстанавливаемых и невозвратных деформаций.Граница разрушения была получена для средне-плотного и среднего рыхлого песка путем монотонного […] увеличения при […] сохранении постоянной при различных условиях распределения напряжений, и было обнаружено, что значение эквивалентного кулоновского […] .] увеличился с 42? при трехосном сжатии до 48? в трехосном выдвижении для песка средней плотности и от 36? при трехосном сжатии до 44? в трехосном удлинении для среднего рыхлого песка.

Тип статьи:	Диссертация (Диссертация (Ph.D.))
Учредитель степени:	Калифорнийский технологический институт
Отдел:	Инженерные и прикладные науки
Основной вариант:	Инженерные и прикладные науки
9 Тезисы	Общедоступный (доступ по всему миру)
Научный консультант:
Тезисный комитет:
Дата защиты:	25 января 1966 г. etd-09252002-133202
Постоянный URL:	https: // resolver. Categories: Разное Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт