Zastosowanie modelowych materiałów czułych optycznie do analizy stanu naprężenia w ośrodkach sypkich

Wzrastające w ostatnich latach zainteresowanie mechaniką ośrodków sypkich spowodowane jest niedostatecznym poznaniem ich cech mechanicznych przy równoczesnej potrzebie dokładniejszego projektowania konstrukcji magazynujących, transportujących i urabiających te materiały, jak i projektowania konstrukcji z nich wykonanych. Pod pojęciem ośrodków sypkich będziemy rozumieć wszystkie materiały, które w odróżnieniu od ośrodków ciągłych charakteryzują się, rozumianym makroskopowo, nieciągłym rozłożeniem masy. Pomimo znacznego rozwoju prac teoretycznych i doświadczalnych poprawny opis czy też ścisłe przewidywanie zachowania się tych materiałów nie zostały dotychczas sformułowane. Opracowanie niniejsze ma na celu przedstawienie dotychczas zaproponowanych optycznie czułych materiałów modelowych i uzyskanych wyników oraz pewne uwagi o dalszych możliwościach rozwoju tej metody.

APPLICATION OF OPTICALLY SENSIBLE MODEL MATERIALS IN STRESS ANALYSIS OF GRANULAR MEDIA

Discussed is the problem of application of photoelastic materials as model media for experimental stress analysis in granular masses. Distinguished are two kinds of model media: a) medium composed of rollers or discs of a photoelastic material, b) crushed glass sand with pores filled by an immersion fluid. The mechanical and optical properties of both types of models are discussed on the basis of published data and author’s results. The rollers model furnishes direct information of the discrete character (contact forces). These information may be, however, used also if the continual approach is employed by introducing the concept of a mean stress tensor. Proposed is the procedure allowing to estimate the components of this mean tensor. The glass sand model furnishes data on the principal stresses trajectories. In some cases the values of stresses may be calculated if use is made of the stress trajectories. The problem of description of the deformation of media is discussed. The paper contains a review of recent results and discussion on further possible development of the method, which seems to be very promising for research works in mechanics of granular media.