Перейти к публикации

Пучение грунта при замерзании


Рекомендованные сообщения

Температура в стационаре по вертикальной плоскости плавно переходит от отрицательной до положительной. У грунта известны все стандартные характеристики: E, v, влажность, плотность, коэффициент линейного теплового расширения, теплоёмкость. Не могу понять, как смоделить расширение грунта и получить НДС. На деформации по идее влияет только КТР, т.е. ставить его зависимым от температуры, и при этом отрицательным?

Относительное изменение объема при плавлении -8.3% разделите на три чтобы свести к линейной и пересчитайте пропорционально объемным долям воды в грунте. Потом отобразите по подобию на тепловую и смоделируйте. В классическом Ansys можно все за полдня проделать не напрягаясь и посмотреть. :)

Про смоделировать и не понял :smile:

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах


Про смоделировать и не понял

Было бы глупо полагать, что пучение грунта связано с тепловым расширением "альфадельтатэ". Конечно же оно связано с фазовым переходом влаги в грунте и последующим изменением объема. То, что я предлагаю ниже - это способ решения вашей задачи через "альфадельтатэ", но непосредственно с термомеханической ваша задача слабо связана.

 

Возможно не очень правильно, но достаточно близко к задуманному (но не к правде) - на "теплый" грунт приложите температурный перепад НОЛЬ, а на "холодный" (плюс или минус) ОДИН. Всему материалу задайте альфу соответствующую пучению влаги в грунте (ХЗ какую). Расскажите, что получилось. Мне интересно.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Перепад нужен чтобы найти напряжения по контактной границе между мёрзлым и талым грунтами? Пока в эти дебри не полезу, сгладил альфу чтобы не было бесконечности. В итоге горбик на поверхности получился, и скачок напряжений в интересном месте (в модели есть выемка, заполненная мятым грунтом, и нетронутый грунт).

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
  • 1 месяц спустя...

Глупо полагать, что в механике существуют другие способы изменения объема  кроме   того что используется в тепловых задачах. Бритва Оккама не позволяет. Поэтому любые задачи об усадке или расширения можно отобразить по подобию на тепловые. Все они изоморфны с точки зрения математики. На физику логично наплевать :)  

При замерзании происходит расширение и бутылка с пивом лопается на морозе. На сваи и фундаменты обычно действует сила порядка 4 тонн на квадратный метр насколько помню. Сваи выдергивает зимой только так. Сам видел  :)

Изменено пользователем Fedor
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Федор, дайте лучше совет... а то я что-то туплю...

 

Есть труба в грунте.. допустим полубесконечная.  На один конец трубы прикладываем силу вдоль трубы. Поскольку между трубой и грунтом трение, то на некотором расстоянии от этого конца осевая сила в сечении (и перемещение тоже) станет нулевой. Т.е. если сила не будет превышать заданную, то расчетную модель можно отрезать по этому сечению (можно закреплять, можно освобождать.. неважно) и решать...  Если тот дальний конец закреплять, то на него придет нулевая реакция - именно это критерий и определяет размер расчетной области.

 

Вопрос 1. Есть ли формулы или оценки для размера расчетной области под мой случай..

 

Вопрос 2. Пока не моде сформулировать.. но он будет связан как раз с температурным расширением.

 

 

А по поводу текущей темы.. Вот, напрмер, формулировка.. не моя...

post-5875-0-09684900-1446302731_thumb.gif

Какого хрена это значит ??? Я так понимаю, что осадка актуальна для сезонно-мерзлых/талых грунтов.

 

 

 


 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

По моему когда трение остановит движение, то уже не важно что там дальше, Вы правы, придет нулевая горизонтальная сила. Соотношения Дюамеля-Неймана описывают всякие объемные деформации. А уж их природа не важна. Бывает от намокания-усушки или радиации возникают деформации. Модуль упругости трубы стальной на много порядков больше чем модуль деформаций грунта.

На вопрос 1 - конечно, просто считаете силу трения интегрируя . Но тут тонкий момент грунт не совсем жидкость и напряжения по вертикали не такие же как по горизонтали. Об этом есть в механике грунтов любой. Лично я оцениваю принцип Сен-Венана прикладывая нагрузку на разных площадках так чтобы главный вектор был нулевой. Полезно взглянуть и при разложении нулевого главного момента :) Коэффициент расширения льда можно найти в справочниках и опираясь на влажность посчитать какой он будет у смеси. Обычно у невлагонасыщенных грунтов считают, что нет деформаций. Просто подсыпают песчаногравийной смеси чтобы приподнять уровень . Я так делал несколько раз новым русским и пока жив, значит все хорошо нареканий нет. А то закопали бы в лесочке у их дач :)

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Известен какой-нибудь закон трения в связке грунт-металл? Вроде должно быть всё просто: 2*%pi*R*integrate(q(x),x,0,L)=N, где N - приложенная сила, q(x) - распределённая сила трения (ваще первый раз такое слышу).

Кстати, а сваи не за счёт силы трения стоят?

Изменено пользователем AlexKaz
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Сила трения зависит от проекции вектора тензора напряжений на нормаль то есть n*S*n а компоненты тензора зависят от направления и глубины. Сваи все таки в основном от опирания конца зависят, хотя и боковое трение иногда приличным бывает. Даже условно делят на сваи висячие и сваи стойки . Трение металла по грунту что-нибудь около 0.1 -0. 2 вроде :)

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Давление для горизонтальной трубы уйдёт в константу.

Ну а как насчёт перейти к равенству работы упругой деформации трубы == работа сил трения + работа сдвига? Труба в точке приложения нагрузки должна подвинутся относительно грунта.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Да, но надо осреднить по окружности до погонного сопротивления если быть точным... Через работу по моему ненадежно. Где-то грунт прилипнет, и будет деформироваться, где-то скользить. Проще все-таки через трение .

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Взял главу Тимошенко по общей теории цилиндрических оболочек, прикинул примерную формулку. Заглуну на кафедру, поспрашиваю, так - не так. Константы слева я думаю понятны. Направо лучше не смотреть. Давление ~ 1 атм.

post-43288-0-73316900-1446363619.png

Изменено пользователем AlexKaz
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Борман, у Фадеева в МКЭ для механики грунтов 1987 г. стр 191-193 есть задачка со сваей и пучинистым грунтом, так он прямо пишет, по контакту грунта и фундамента величина касательных напряжений ограничивается некоторой ведичиной, затем дает график поднятия грунта. Сила трения сама напрашивается в задачу.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

С трением вообще так. Есть трение покоя и трение движения. На то и коэффициент трения придуман. Трение бетона по грунту, например http://forum.dwg.ru/attachment.php?s=d94a6fe31baab0a9400c03955c92f0dc&attachmentid=10355&d=1222239552

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете опубликовать сообщение сейчас, а зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, войдите в него для написания от своего имени.
Примечание: вашему сообщению потребуется утверждение модератора, прежде чем оно станет доступным.

Гость
Ответить в тему...

×   Вставлено в виде отформатированного текста.   Вставить в виде обычного текста

  Разрешено не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отобразить как ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставить изображения напрямую. Загрузите или вставьте изображения по ссылке.

  • Сейчас на странице   0 пользователей

    Нет пользователей, просматривающих эту страницу.




×
×
  • Создать...