Stan odkształcenia

Modele wykonane w skali 1 : 300 były badane w warunkach możliwie zbliżonych do płaskiego stanu odkształcenia. W trakcie prowadzenia badań z zastosowaniem modeli z żelu żelatynowego została opracowana nowa metoda wyznaczania stanu naprężenia ciał znajdujących się pod jednoczesnym działaniem ciężaru własnego i parcia hydrostatycznego (program uprawnienia budowlane na komputer). Podstawowym schematem obciążenia budowli wodnych jest przypadek jednoczesnego działania ciężaru własnego i parcia hydrostatycznego.

Dlatego też zostało uznane za celowe uzyskanie lepszej (mniej pracochłonnej) metody umożliwiającej wyznaczenie rozkładu naprężeń w budowlance dla powyższego schematu obciążenia. Na podstawie analizy praw podobieństwa modelowego dochodzimy do wniosku, że w rozpatrywanym przypadku powinien być spełniony warunek Warunek ten oznacza, że ciężary właściwe cieczy obciążającej hydrostatycznie model i obiekt muszą znajdować się w tym samym stosunku co i odpowiednie ciężary objętościowe materiałów modelu i obiektu. Przy modelowaniu konstrukcji betonowej obciążonej hydrostatycznym parciem wody. Oznacza to, że ciężar właściwy cieczy obciążającej model powinien wynosić 0,5. Niestety taką cieczą nie dysponujemy (program uprawnienia budowlane na ANDROID).

Trudność tę udało się pokonać i opracować nową metodę eksperymentalną. Modele wykonuje się z żelu żelatynowego. Znaczna czułość optyczna tego materiału umożliwia bezpośrednią obserwację stanu ich naprężenia wywołanego ciężarem własnym. Zaproponowana metoda opiera się na zaprojektowanym specjalnie do tego celu urządzeniu obciążającym umożliwiającym zredukowanie parcia hydrostatycznego do wymaganej wartości. Obciążając model na połowie jego grubości cieczą o ciężarze właściwym równam jedności została uzyskana redukcja średniego (wzdłuż grubości modelu) parcia do połowy (uprawnienia budowlane).

Izochrom i izoklin

Dzięki zastosowaniu tego urządzenia jest możliwe (w zagadnieniach płaskich) bezpośrednie wyznaczenie pól izochrom i izoklin wywołanych łącznym działaniem obu omawianych obciążeń (program egzamin ustny). Metoda ta umożliwiła wyznaczenie następujących krzywych, charakteryzujących poszukiwany stan naprężenia:
a) bezpośrednio z badania - izochromy i izokliny,
b) na podstawie krzywych poprzednich - wykresy naprężeń brzegowych, trajektorii naprężeń głównych i trajektorii maksymalnych naprężeń stycznych.

Proponowaną metodę można stosować przy projektowaniu zapór, śluz, murów oporowych, zbiorników na ciecze, silosów i bunkrów oraz filarów, przyczółków i izbic mostowych.
Na przykładzie zapory w Solinie została wykazana możliwość zastosowania tej metody do rozwiązywania konkretnych zadań techniki (opinie o programie).
Drugą z zastosowanych w latach 1960-1961 metod modelowania stanu naprężenia w zaporach wywołanego ciężarem własnym było wirowanie w połączeniu z zamrażaniem naprężeń.

W celu uzyskania izochrom i izoklin wywołanych jednoczesnym działaniem ciężaru własnego i parcia hydrostatycznego została wykorzystana ciekawa własność, którą charakteryzują się niektóre materiały elastooptyczne: jeśli w temperaturze pokojowej obciążymy model z zamrożonymi naprężeniami, to powstały uzupełniający efekt optyczny będzie się nakładać na efekt zamrożony (mamy tu do czynienia z superpozycją eksperymentalną w odróżnieniu od superpozycji obliczeniowej) (segregator aktów prawnych). Dla uzyskania dodatkowego efektu optycznego, wywołanego zastępczym obciążeniem hydrostatycznym o wartości współmiernej z efektem zamrożonym od ciężaru własnego, przy ustalaniu obciążenia hydrostatycznego należy uwzględnić zmniejszoną czułość optyczną materiału modelu.

To zmniejszenie czułości jest spowodowane okolicznością, że badanie uzupełniające jest prowadzone w temperaturze pokojowej, podczas gdy „zamrożony” optyczny obraz naprężeń powstał w temperaturze ok. 100°C (promocja 3 w 1).
Podstawową aparaturą umożliwiającą prowadzenie badań tą metodą jest specjalnie w tym celu zaprojektowana i wykonana „pierwsza wirówka błyskowa”.