應力橢圓

應力橢圓

"以3個主應力軸作橢球體的3個軸來描述受力物體內一點中各截面上的應力的橢球體。 應力橢球面上某一點至橢球心的矢量表示某一方向截面上的應力矢量。 3個主應力軸(σ1

藉助砂粒在水和煤油中的靜態沉降實驗,優選出實際油井出砂自由沉降末速的預測公式,並計算得到了砂粒的不規則形狀校正係數,通過流動攜砂實驗獲得了砂粒在流動液體中的沉降規律.由於受管道內流體速度場的影響,砂粒的實際沉降速度並非自由沉降末速與流體平均流速的矢量和,而是與平均流速和砂粒自由沉降末速之間有一個線性的統計關係式.該研究最終確定出砂粒在井筒中表現為沉降、懸浮及上升運動的臨界條件,此臨界條件可作為有效實施井筒防砂工藝的理論依據.

應力橢球體

正文

以3個主應力軸作橢球體的3個軸來描述受力物體內一點中各截面上的應力的橢球體。應力橢球面上某一點至橢球心的矢量表示某一方向截面上的應力矢量。如圖1所示。除了與主應力平行的矢量外,其他應力矢量都不是作用在與其相垂直的平面上,也就是說它們都不是正應力,而具有剪下分量。

應力橢圓應力橢球體

以平面的應力橢圓為例(圖2),

應力橢圓應力橢球體
σ1和σ3分別為最大和最小主應力,設一平面P,其法線方向與σ1成θ角,則作用於平面P上的應力矢量應力橢圓應力橢球體與σ1的夾角為α ,應力橢圓應力橢球體, 沿應力橢圓應力橢球體方向上的橢圓半徑應力橢圓應力橢球體的值。應力橢圓應力橢球體在以 σ1及 σ3為X及Y軸坐標上的分量σX及 σY滿足下列方程式

應力橢圓應力橢球體

在以 3個主應力軸(σ1,σ2,σ3)為X,Y,Z軸的正交坐標系中,應力橢球的方程式為

應力橢圓應力橢球體

其中σX,σY,σZ為作用於截面P上的應力矢量應力橢圓應力橢球體在 3個軸上的分量。

地質體中3軸受壓的應力條件比較普遍,所以應力符號常規定壓為正,拉為負。應力橢球的軸長通常表為正的應力值,但遇到某一軸為拉應力時,不能以負的軸長表示橢球的實體,從而限制了應力橢球的套用範圍。

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