Vestnik of Don State Technical UniversityVestnik of Don State Technical UniversityВестник Донского государственного технического университета1992-5980432810.12737/6889Физико-математические наукиPhysical and mathematical sciencesФизико-математические наукиREMARKS ON THE BRAZILIAN RESEARCH TECHNIQUE FOR BRITTLE TENSION STRENGTHЗамечания к бразильскому методу исследования прочности хрупких материалов на растяжениеМолотниковаАнтонина АлександровнаMolotnikovaAntonina Александровнаmolotnikova@gmail.comМолотниковВалентин ЯковлевичMolotnikovValentin Яковлевичv.molotnikov@gmail.com30122014301220141443039https://naukaru.ru/en/nauka/article/4328/view
Рассматривается плоская деформация кругового цилиндра при различных системах статически эквивалентных нагрузок. Нагружение осуществляется симметричными относительно диаметральной плоскости нагрузками постоянной интенсивности, приложенными к боковой поверхности цилиндра. Анализируется три варианта нагружения: диаметральные силы вдоль двух образующих (базовое решение Герца), равномерные нормальные нагрузки и равномерные параллельные силы. Приведено сравнение эквивалентных напряжений, вычисленных по теории прочности Мора, с величиной растягивающих напряжений базового решения в плоскости разрушения. На основе этого сравнения обсуждается вопрос о правомерности отождествления нормального напряжения в диаметральной плоскости при разрушении образца и предела прочности его материала на растяжение. Доказано, что нормальное напряжение в диаметральной плоскости раздавливания образца в бразильском методе испытания не является пределом прочности материала на растяжение и для некоторых хрупких тел может быть в несколько раз меньше указанного предела прочности.
A plane deformation of a circular cylinder under different systems of statically equivalent loads is considered. The loading is done by the symmetrical constant-rate loads with respect to the centerline; the loads are applied to the cylinder side. Three load cases are analyzed: diametric forces along two generators (Hertz basic feasible solu-tion), uniform normal loads, and uniform parallel forces. The comparison of equivalent stresses based on Mohr theory of strength with the tension intensity of the basic feasible solution in the failure plane is presented. Based on this comparison, the appropriateness of identifying the normal stress in the diametric plane under the speci-men fracture, and of its tension stress limit is discussed. It is proved that the normal stress in the diametric plane of crushing the specimen in the Brazilian test technique is not a material tension limit; and it may be several times less than the specified stress limit for some brittle solids.
Введение. Выполнение прямых испытаний на одноосное растяжение неметаллических хрупких материалов связано с технической проблемой приложения к образцу растягивающих осевых сил. Эту проблему решает заделка концов образца в специальных наконечниках посредством эпоксидных [1] или иных клеевых материалов, сплавом Вуда [2] и др. Оборудование образцов такого рода устройствами значительно удорожает опыты и фактически исключает их массовое и сколько-нибудь оперативное исполнение.
Молотников, В. Я. Методы моделирования в земледельческой механике : дис. на соиск. уч. ст. д-ра физ.- матем. наук / В. Я. Молотников. - Персиановка, 1994. - 291 с.Molotnikov ,V. Y. Metody modelirovaniya v zemledelcheskoy mekhanike. [Simulation techniques in the agricultural mechanics: Dr.phys.-math.sci.diss.] Persianovka, 2003, 291 p. (in Russian).Спивак, А. И. Разрушение горных пород при бурении скважин / А. И. Спивак, А. Н. Попов. - Москва : Недра, 1986. - 208 с.Spivak, A. I., Popov, A. N. Razrushenie gornykh porod pri burenii skvazhin. [Destruction of rocks at drilling chinks]. Moscow, Nedra, 1986, 208 p. (in Russian).Rodriguez, T., Navarro, C., Sanchez-Galvez, V. Splitting tests: an alternative to determine the dy-namic tensile strength of ceramic materials. Journal de Physique. 1994, vol. IV, pp. 101-106.Rodriguez, T., Navarro, C., Sanchez-Galvez, V. Splitting tests: an alternative to determine the dy-namic tensile strength of ceramic materials. Journal de Physique, 1994, vol. IV, pp. 101-106.Изделия углеродные. Методы определения предела прочности на сжатие, изгиб, разрыв (диа-метральное сжатие) : ГОСТ 23775-79 / Межгосударственный стандарт. - Москва : ИПК Издательство стандартов, 2001. - 8 с.Interstate Standard 23775-79. [Carbon products. Methods of determination of strength in compres-sion, bending, breaking (diametrical compression)]. Moscow, IPK Izdatelstvo standartov, 2001, 8 p. (in Rus-sian).Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам: ГОСТ 10180-90 / Межгосу-дарственный стандарт. - Москва : Стандартинформ, 2006. - 32 с.Interstate Standard 10180-90. [Concrete. Methods of determination of strength on control samples]. Moscow, Standartinform, 2006, 32 p. (in Russian).Мусхелишвили, Н. И. Некоторые основные задачи математической теории упругости / Н. И. Мусхелишвили. - Москва : Наука, 1966. - 708 с.Muskhelishvili, N. I. Nekotorye osnovnye zadachi matematicheskoy teorii uprugosti [Some primary goals of the mathematical theory of elasticity]. Moscow, Nauka, 1966, 708 p. (in Russian).Инструкция по инженерным изысканиям в горных выработках, предназначаемых для размеще-ния объектов народного хозяйства: СН 484-76/ Госстрой СССР. - Москва : Госстрой СССР, 1977. - 34 с.Building regulation СН 484-76. [Instruction on engineering surveys in mine openings intended for al-location of the national economic assets.] Moscow, USSR Gosstroy, 1977, 34 p. (in Russian).Изделия химически стойкие и термостойкие керамические. Метод определения предела проч-ности при разрыве : ГОСТ 473.7-81 / Межгосударственный стандарт. - Москва : Стандартинформ, 1981. - 14 с.Interstate Standard 473.7-81. [Chemically-resistant and heat-resistant ceramic products. A method of determination of strength in breaking]. Moscow, Standartinform, 1981, 14 p. (in Russian).Молотников, В. Я. Механика конструкций. Теоретическая механика. Сопротивление материалов / В. Я. Молотников. - Санкт-Петербург : Лань, 2012. - 544 с.Molotnikov, V. Y. Mekhanika konstruktsiy. Teoreticheskaya mekhanika. Soprotivlenie materialov [Structural mechanics. Theoretical mechanics. Resistance of materials.] St. Petersburg, Lan’, 2012, 544 p. (in Russian).Справочник (кадастр) физических свойств горных пород / под ред. Н. Мельникова. - Москва : Недра, 1975. - 279 с.Spravochnik (kadastr) fizicheskikh svoystv gornykh porod [Reference book (cadaster) of physical properties of rocks]. Moscow, Nedra, 1975, 279 p. (in Russian).Биргер, И. А. Сопротивление материалов / И. А. Биргер, Р. Р. Мавлютов. - Москва : Наука, 1986. - 561 с.Birger, I. A., Mavlyutov, R. R. Soprotivlenie materialov. [Resistance of materials]. Mos-cow, Nauka, 1986, 561 p. (in Russian).