مقاله انگلیسی تغییر شکل پیرامونی نمونه های استاندارد استوانه ای در مکانیک ژئوتکنیکی (2020 الزویر)

یک روش و سیستم جدید آزمایش برای تغییر شکل محیطی نمونه های استاندارد استوانه ای ارائه شده است. این یک اصل تست واضح ، ساختار نفیس ، کم هزینه و دقت بالایی دارد. قابلیت اطمینان بالا و تکرارپذیری آن با مقایسه با اکستنسنج سنج زنجیره MTS و فتوگرامتری با برد نزدیک تأیید شده است ، و خطای بین آن و روش MTS کمتر از 0.22٪ در آزمون نسبت پواسون است. این سیستم می تواند در کوپلینگ های گازی جامد ، بارگیری سه محوره و سایر محیط های بارگیری مورد استفاده قرار گیرد و در این مقاله برای آزمایش تخریب زغال سنگ تحت فشارهای مختلف جذب استفاده می شود. الگوی تغییر شکل و عدم ثبات زغال سنگ در هنگام بارگیری به دست آمد ، و تأثیر فشار جذب بر انبساط حجم ، استحکام زغال سنگ و توسعه شکستگی مورد بررسی قرار گرفت. این سیستم برای بهبود روش تست مکانیک سنگ و به روزرسانی دستگاه تست قدیمی دارای اهمیت است.

1. مقدمه

آزمایشگاه مکانیک سنگ به عنوان اصلی ترین روش تجزیه و تحلیل و پایش برای بررسی ساختار طبیعی طبیعی و خصوصیات فیزیکی و مکانیکی سنگ ها ، نقش تعیین کننده ای در طراحی و ساخت مهندسی سنگ دارد. نظارت بر تغییر شکل نمونه های استاندارد استوانه ای یکی از اصلی ترین پارامترهای مانیتورینگ فیزیکی در آزمایشگاه های مکانیک سنگ است و مطالعه خواص مکانیکی سنگ ها در شرایط محیطی و بارگیری بسیار مهم است.

توماس یانگ دریافت که تغییر شکل طولی مواد در سال 1807 با تغییر شکل محیطی در تست های کششی و فشرده سازی همراه بود. سیمئون دنیس پواسون مفهوم ثابت الاستیک را در 1829 با نسبت پواسون مطرح کرد. تحقیقات نشان می دهد که تغییر شکل محیطی نمونه های سنگی از رابطه خطی بین تغییر شکل محیط و استرس محوری زودتر و سریعتر از آن بین تغییر شکل محوری و تنش محوری تحت فشرده سازی تک محوره منحرف می شود [1] ، [2]. با این حال ، تحقیقات بیشتر به دلیل دشواری در نظارت بر تغییر شکل محیطی در مرحله الاستیک ، به ویژه در مرحله پلاستیک پس از اوج ، فاقد است. در حال حاضر ، روش های اندازه گیری برای تغییر شکل محیطی در آزمایش های مکانیک سنگ می تواند به دو دسته تقسیم شود: روش های غیر تماسی و روش های تماس.

توجه؛ (این ترجمه توسط نرم افزار انجام شده و ویرایش نشده است و احتمال وجود اشتباه در آن وجود دارد. در صورت ثبت سفارش، ترجمه توسط مترجمین مجرب انجام خواهد شد. برای مشاهده نمونه ترجمه های تخصصی و اخیر مترجمین جهت اطمینان از کیفیت ترجمه، اینجا کلیک نمایید.)

Abstract

A new test method and system was proposed for circumferential deformation of cylindrical standard specimens. It has clear testing principle, exquisite structure, low cost and high accuracy. Its high reliability and repeatability were verified by comparing with MTS chain extensometer and close-range photogrammetry, and the error between it and MTS method is less than 0.22% in the Poisson’s ratio test. This system can be used in gas-solid coupling, triaxial loading and other loading environments and it is applied to the coal adsorption degradation test under different adsorption pressures in this paper. The deformation pattern and the instability failure of coal during loading were obtained, and the influence of the adsorption pressure on volume expansion, coal strength and fracture development was analysed. This system is important to improve the rock mechanics test method and to upgrade the old testing machine.

1.Introduction

Rock mechanics laboratory test, as the main analysis and monitoring method to study the complex natural structure and physical and mechanical properties of rocks, plays a decisive role in the design and construction of rock engineering. Deformation monitoring of cylindrical standard specimens is one of the basic physical monitoring parameters in rock mechanics laboratory tests, and it is very important to study the mechanical properties of rocks under environmental and loading conditions

Thomas Young found that the longitudinal deformation of materials was accompanied by the circumferential deformation in the tensile and compression tests in 1807. Simeon Denis Poisson put forward the concept of the elastic constant in 1829, Poisson’s ratio. Research shows that the circumferential deformation of rock samples deviates from the linear relationship between the circumferential deformation and the axial stress earlier and faster than that between the axial deformation and the axial stress under uniaxial compression [1], [2]. However, further research is lacking due to the difficulty in monitoring the circumferential deformation in the elastic stage, especially in the post-peak plastic stage. At present, the measurement methods for circumferential deformation in rock mechanics tests can be divided into two categories: non-contact methods and contact methods.