|
Как известно из физики твердого тела, между ионами
в кри-сталлической решетке любого вещества существуют
силы взаимного притяжения и силы взаимного отталкивания.
Именно благодаря этому при воздействии на породу внешних
сил, стремящихся сдвинуть с нейтрального положения ионы
в решетке вещества в одну или другую сторону, в породе
возникают внутренние силы, противодействующие внешним.
Поверхностная плотность внутренних сил называется
н а -пряжением а; оно, как и сила,— величина векторная:
a = dFfdS, (3.5) где dF — сила, действующая на элемент
площадки dS. Напряжение в системе СИ выражается в паскалях
(Па). 1 Па=1 Н/м2=1 кг/(м-с2).
Если внешние силы действуют на породу только в направлении
одной оси, то они вызывают в ней одноосное напряженное
состояние, а действующие в направлении двух осей — плоское
напряженное состояние.
Действие сил по трем осям приводит к объемному напряженному
состоянию породы, 130 которое в случае равенства всех
сил называется гидростатическим.
Напряжения, направленные перпендикулярно к рассматриваемой
площадке S,— нормальные (а); напряжения, возникающие
вдоль площадки S,— касательные (т).
Напряженное состояние твердого тела в любой плоскости
можно охарактеризовать действующими в ней нормальными
и касательными напряжениями.
Если из тела, находящегося в напряженном состоянии,
выделить элементарный кубик, то в общем случае на каждой
его грани можно выявить по три вектора напряжений— два
взаимно перпендикулярных касательных и один нормальный.
|
