نبذة سريعة عن اختبار القص ثلاثي المحاور

إن اختبار القص ثلاثي المحاور هو طريقة شائعة لقياس الخواص الميكانيكية للعديد من المواد الصلبة المشوهة خاصة التربة (مثل الرمال والطين) والصخور والمواد الحبيبية الأخرى أو المساحيق وهناك العديد من الاختلافات في الاختبار.

في اختبار القص ثلاثى المحاور يتم تطبيق الإجهاد على عينة من المواد التي يجري اختبارها بطريقة مما يؤدي إلى الضغوط على طول محور واحد يكون مختلفا عن الضغوط في الاتجاهات عمودي. ويتحقق ذلك عادة عن طريق وضع العينة بين الصفيحة المتوازية التي تطبق الإجهاد في اتجاه واحد (عادة عمودي) وتطبيق ضغط السوائل على العينة لتطبيق الإجهاد في الاتجاهات عمودي. (جهاز الاختبار الذي يسمح بتطبيق مستويات مختلفة من الإجهاد في كل من ثلاثة اتجاهات متعامدة وتناقش أدناه تحت «اختبار ثلاثى المحاور صحيح»).

تطبيق ضغوط الإجهاد المختلفة في جهاز الاختبار يسبب إجهاد القص لتطوير في العينة ويمكن زيادة الأحمال ورصد الأنحرافات حتى فشل العينة وأثناء الاختبار يتم الضغط على السوائل المحيطة بها ويزداد الضغط على الصوانى حتى تفشل المادة الموجودة في الاسطوانة وتشكل مناطق انزلاق داخل نفسها تعرف باسم شرائح القص والهندسة من القص في اختبار ثلاثى المحاور يسبب عادة العينة لتصبح أقصر بينما انتفاخ على طول الجانبين ثم يتم تخفيض الضغط على الصوانى وضغط المياه يدفع الجانبين مرة أخرى في، مما تسبب في عينة لتنمو أطول مرة أخرى. وعادة ما تتكرر هذه الدورة عدة مرات في حين جمع الإجهاد وسلالة البيانات حول العينة. خلال الاختبار يمكن قياس ضغوط المسام من السوائل (على سبيل المثال، الماء، النفط) أو الغازات في العينة باستخدام جهاز ضغط المسام.

من البيانات لاختبارالقص ثلاثى المحاور فمن الممكن لاستخراج المعلمات المادية الأساسية حول العينة بما في ذلك زاوية من مقاومة القص والتماسك الظاهري وزاوية ديلاتانسي ثم تستخدم هذه المعلمات في نماذج الحاسوب للتنبؤ بكيفية تصرف المادة في تطبيق هندسي أوسع نطاقا. ومن الأمثلة على ذلك التنبؤ باستقرار التربة على منحدر، وما إذا كان المنحدر سينهار أم أن التربة ستدعم إجهادات القص للمنحدر وتبقى في مكانها وتستخدم اختبارات ثلاثى المحاور جنبا إلى جنب مع اختبارات أخرى لجعل هذه التنبؤات الهندسية.

أثناء القص وعادة ما يكون مواد حبيبية صغيرة الحجم إذا كان أصلا في حالة كثيفة فإنه عادة ما يكسب حجم وهي سمة معروفة باسم ديلاتانسيانسي رينولدز.وإذا كان في الأصل في حالة كبيرة جدا ثم انكماش قد تحدث قبل بدء القص أو بالتزامن مع القص.

في بعض الأحيان يتم اختبار عينات متماسكة مع عدم وجود ضغط محصور في اختبار ضغط غير محصورة وهذا يتطلب جهاز أبسط وأقل تكلفة وإعداد العينات على الرغم من أن تطبيق يقتصر على عينات أن الجانبين لن تنهار عندما تتعرض، والإجهاد المحصورة التي هي أقل من الإجهاد في الموقع يعطي النتائج التي قد تكون مفرطة المحافظة. وإن اختبار الضغط الذي يتم إجراؤه لاختبار قوة الخرسانة هو في الأساس الاختبار نفسه على الجهاز المصمم للعينات الأكبر والأحمال العالية النموذجية لاختبار الخرسانة.

قراءة المقال الكامل على ويكيبيديا ←