Коэффициент внутреннего трения

В теории сыпучей фазы и в механике грунтов [19] одним из’ ос­новных является общее уравнение предельного равновесия сил в сыпучей среде:

Т=/<7+т0 (VII-24)

Где т — напряжение сдвига, Па; а — нормальное напряжение, Па; т0 — спайность, Па; / — коэффициент внутреннего трения (без­размерный).

Уравнение (VII-24) показывает, какую минимальную силу сдвига нужно приложить к единичной поверхности зернистого слоя, нагру­женной нормальной силой а, чтобы вы­звать перемещение сдвига внутри мате­риала. Отсюда следует определение спай­ности сыпучей фазы т0, называемой также начальной прочностью среды на сдвиг (срез): это максимальная сила сдвига на единице площади сдвигаемого сечения, при которой не наблюдаются внутренние перемещения частиц зернистого слоя.

Спайность среды — результат взаимо­действия межмолекулярных сил внутри слоя. Значительной спайностью прежде всего характеризуются влажные слои, т. е. такие, в которых пространство между зер­нами частично заполнено жидкостью. В таком случае спайность является сум­марным эффектом появления поверхност­ного натяжения жидкости, смачивающей

Отдельные зерна. При очень мелких зернах (в слое с очень большой удельной поверхностью) спайность может быть вызвана возникно­вением электростатических сил между зернами.

Для сухого слоя с относительно небольшой удельной поверхно­стью спайность т0 0. Тогда уравнение (VI1-24) принимает вид:

Х — F (VII-25)

Отсюда

/=т/<7 (VII-26)

Следовательно, коэффициент внутреннего трения равен отноше­нию напряжения сдвига, вызывающего перемещение частиц внутри сухого зернистого слоя, к нормальному напряжению, действующему на единицу поверхности слоя.

/ = tg«

При решении некоторых вопросов бывает более выгодно исполь­зовать понятие угла внутреннего трения. Между коэффициентом внутреннего трения и углом внутреннего трения существует следую­щая связь:

(VII-27)

Коэффициент внутреннего трения

Рис. VI1-3. Образование угла естественного откоса.

343

Комментирование и размещение ссылок запрещено.

Комментарии закрыты.