Materiał lepki

Ustalenie tych praw jest możliwe wyłącznie na drodze doświadczalnej. W prostych doświadczeniach bada się wówczas próbki materiału poddane jednorodnemu stanowi naprężania i odkształcenia (np. jednoosiowe rozciąganie, czy ściskanie) i ustala zażności pomiędzy naprężeniem i odkształceniem. Uzyskane w ten sposób wykresy wykorzystuje się przy sformułowaniu związków fizycznych tj. praw opisujących proporcje pomiędzy naprężeniem a odkształceniem (program uprawnienia budowlane na komputer).

Dla pełnego poznania charakteru tych praw wykonuje się badania w których zadawanie odkształceń, czy naprężeń jest pewną funkcją czasu (np. badania przy stałej prędkości odkształcenia, przy ustalonej wartości naprężenia - pełzanie, przy ustalonym odkształceniu - relaksacja). Badania te muszą również obejmować obserwacje zachowania się materiału podczas odciążenia (program uprawnienia budowlane na ANDROID). Ogólnie materiał może wykazywać cechy sprężyste, lepkie i plastyczne. Materiał sprężysty charakteryzuje się powrotem do pierwotnych wymiarów po usunięciu obciążenia. Materiał lepki wykazuje dalsze odkształcenia przy ustalonym w czasie obciążeniu, lub wrażliwość na prędkość odkształcenia. Materiał plastyczny zachowuje po odciążeniu nabyte podczas obciążenia odkształcenia (uprawnienia budowlane).

Bealne materiały posiadają najczęściej wszystkie wspomniane własności. Analizując własności mechaniczne gruntu można postępować w dwojaki sposób, albo abstrahować od jego trójfazowej budowy i traktować go jako jednorodne izotropowe ciało stałe, albo uwzględniać wzajemną współpracę fazy stałej i faz gazowej i ciekłej. Druga droga wymaga jednak wcześniejszego poznania własności mechanicznych szkieletu gruntowego (program egzamin ustny). Stąd w podstawowych rozważaniach grunt będzie się dalej uważać za ciało jednofazowe i izotropowe. Założenie izotropii nie dotyczy niektórych gruntów spoistych w stanie naturalnym (np. iły warwowe zwarte wykazują anizotropowe własności mechaniczne).

Rezygnacja z badań

Jest oczywiste, że dla gruntu piaszczystego nie można przeprowadzić ba dań w jednoosiowym stanie naprężenia. Podobnie wytrzymałość na ściskani* jednoosiowe gruntu spoistego jest nieznaczna (opinie o programie). Stąd w mechanice gruntów do ostatnich lat mało uwagi poświęcono badaniom zachowania się prób gruntu obciążonych w warunkach możliwie prostego jednorodnego stanu naprężenia przechodząc od razu do doświadczalnego badania konkretnych zadań brzegowych. To z kolei uniemożliwiało poprawną generalizację wniosków. Na wspomniane fakty zwracał między innymi uwagę J. C. Jaeger [10] analizując kierunki rozwojowe mechaniki gruntów. Rezygnacja z badań w jednoosiowym stanie naprężenia pociąga za sobą konieczność przeprowadzania doświadczeń w jednorodnym złożonym stanie naprężenia. Stąd przed przejściem do dyskusji wyników takich doświadczeń wskazane jest przypomnienie wiadomości z zakresu analizy stanu naprężenia i odkształcenia w dowolnym punkcie ciała (segregator aktów prawnych).

Stan naprężenia w dowolnym punkcie ciała charakteryzuje dziewięciowyrazowa macierz kwadratowa, która w trójwymiarowej przestrzeni odniesienia stanowi tensor drugiego rzędu. Z warunku równowagi nieskończenie małego elementu ciała zawierającego badany punkt wynika, że tensoray jest symetryczny względem głównej przekątnej i tylko sześć jego wyrazów może być dowolnych. Znając stan naprężenia wyznaczony dla dowolnie przyjętego układu współrzędnych x, y, z można określić naprężenie panujące na dowolnie wybranej płaszczyźnie przechodzącej przez dany punkt. W tym celu wystarczy rozważyć równowagę elementarnego czworościanu (promocja 3 w 1).

W analizowanej płaszczyźnie Charakterystyką materiału nazywa się zależność pomiędzy naprężeniem wykształceniem uzyskaną podczas badań wytrzymałościowych takich, jakby jednoosiowego ściskania lub rozciągania. Dla prób wykonanych przy wymiarowym stanie naprężenia analogiczny wykres charakterystyczny n ma uzyskać porównując intensywność naprężenia i odkształcenia. Dla sypkich - piaszczystych prób jednoosiowych wykonać nie można. Podobnie nie można dla nich wykonać prób rozciągania. Minimalną na rozciąganie wykazują jedynie grunty spoiste. Stąd jedyna droga uzyskania charakterystyki materiałowej gruntu prowadzi poprzez badania w warunkach trójwymiarowego, możliwie prostego i jednorodnego stanu naprężeń ściskających.