рігався постійним при будь-яких зрушеннях. Так як товщина пластин в 30 разів менше довжини камери, то при будь деформації зсуву відносне зміщення пластин було незначним (до 2 мм при Г <20 В°). Останнє виключало тертя матеріалу об стінки камери, а також забезпечувало достатню однорідність всіх граничних умов. Очевидно також те, що для однорідності процесів в площині зсуву необхідно, щоб сила тяжкості була спрямована до неї по нормалі.
Рис. 1
Матеріал засипався в камеру різними способами так, щоб зразок був спочатку однорідним і ізотропним.
Для малих кутів зсуву Г Г * - деякий граничний кут, поворот бічних стінок приладу призводить до плавної перебудови структури зразка. При досягненні кута Г * + о (Г *) стрибком виникає нова фаза еволюції піщаної середовища. Середа розбивається на елементи за допомогою ліній ковзання. У мокрому піску утворюються тріщини. Надалі, коли Г> Г *, деформація зосереджується на кордонах елементів.
Пояснимо природу виникає анізотропного механізму деформування середовища і отримаємо аналітичне рішення для граничного кута Г *. Під основним станом зразка ми будемо розуміти стан єдності і цілісності утворює його піщаної середовища життє. Таке стійкий стан виникає як результат взаємодії елементів піщаної середовища в полі сили тяжіння.
Визначимо енергію Wо1, що характеризує основний стан зразка. Енергію Wо1 ми приймаємо рівною абсолютною величиною роботи, витраченої на освіту піщаної середовища масою m з центром тяжіння на висоті h щодо заснування приладу як початку відліку в полі центральної сили тяжіння:
(8)
де r - питома вага піску; Li (i =) - відповідні розміри робочої камери приладу при Г = 0; g - прискорення вільного падіння.
Неважко помітити, що одночасно з поворотом бічних стінок починається обурення основного стану зразка. Що виникає в зразку обурення (перебудова його структури) приводить в кінцевому рахунку до руйнування його основного стану.
Очевидно, що для першої фази еволюції енергія обурення основного стану зразка W1 не повинна перевищувати енергію, характерну для цього стану:
W1 Wо1. (9)
Для випадку, коли елементи середовища життє щодо нерухомі, в середовищі відбувається накопичення пружної енергії за рахунок стиснення за допомогою однієї з стінок приладу:
, (10)
де V - початковий обсяг піску при Г = 0; DV - величина, на яку зменшується об'єм V при Г В№ 0; c - коефіцієнт, що характеризує механічні властивості піску, наприклад межа пружності. Пружна енергія W * розглядається нами в як безпосереднього джерела виникає в зразку в загальному випадку обурення. У відповідності з законом збереження енергії ми може записати
W * = W1. (11)
З урахуванням (4) отримуємо в остаточному вигляді
W * Wо1, W */Wо1 1, (12)
де W *, Wo1 визначені в (8), (10). p> Граничний кут Г * випливає з рівності правої і лівої частин співвідношення (12):
(13) <...
