Zemējuma nestspējas aprēķins ir visaptverošs uzdevums, kas ietver dažādas jomas, piemēram, konstrukcijas mehāniku, materiālu zinātni un projektēšanas standartus. Es esmu civilās inženierijas cilvēks un nevaru sniegt sīkākus paskaidrojumus. Man ir teiciens: tehnoloģija rodas no dzīves, un galu galā tehnoloģijai ir jākalpo dzīvībai. Šodien neapspriedīsim konkrētas aprēķinu formulas, bet gan runāsim par ikdienas scenārijiem, lai noskaidrotu, vai mani novērojumi un kopsavilkumi ir pareizi.
Manas mājas atrodas Snow Peak Mountain dienvidu nogāzē Hunaņas centrā, kur gadalaiki ir atšķirīgi. Hunaņas reljefs ir augstāks dienvidos un zemāks ziemeļos. Ziemā vējš pūš no ziemeļiem, un pirms globālās sasilšanas to mēdza raksturot kā kodīgu aukstu vēju. Kad es biju jauns, "septītajā mēnesī, redziet lopu puikas staigājam pa lauka grēdu" (vietējais dialekta izteiciens) iezīmēja laiku, kad laiks sāka kļūt auksts, un mēs varējām valkāt mēteļus no rītiem un vakariem. Zāle ceļmalās jau būtu noklāta ar rasu, un līdz rudens vidum zāle sāktu salot. Ir tāds teiciens: "Pēc rudens siseņi ir nosaluši kā baklažāni." Līdz Mēness oktobrim gaudoja ziemeļu vējš un sniga lietus vai sniga - dažreiz tas bija sniegpārslas (tīrs sniegs), dažreiz slapjš slapjš (sniegs sajaukts ar lietu) vai sasalstošs lietus (lietus, kas sasaldēja gaisu). Ūdens sasaltu nelielās bedrēs vai dzīvnieku pēdās gar ceļu. Dažas bedres bija mazākas nekā kurpes, un tās varēja izlauzt, uzkāpjot uz tām ar pēdas galu vai papēdi. Bet, kad ledus kļuva biezāks un vairs nevarēja tikt uzlauzts pat ar spēcīgu stutēšanu, ledus būtu bijis pietiekami biezs, lai slidotu pa dīķiem. Tautas sprieduma metode ir tāda, ka, ja bērni var staigāt pa ledu, bet pieaugušie nevar to salauzt, tad arī pieaugušie var staigāt pa ledu.
Vēlāk, klimata sasilšanas dēļ, kopš 90. gadiem, slidot pa dīķiem kļuvis neiespējami, jo ledus vairs nav pietiekami biezs. Agrāk domāju, ka esam piedzīvojuši pietiekami daudz aukstuma, bet, strādājot un ceļojot uz ziemeļaustrumiem, beidzot sapratu, kas ir īsts ledus un sniegs – tur pat mašīnas var braukt pa aizsalušām upēm. Ikreiz, kad man rodas iespēja, es dodos uz aizsalušām upēm vai ezeriem, un šī aina aizved mani atpakaļ bērnībā. Zemāk ir fotoattēls, ko es uzņēmu netālu no savas viesnīcas Čančuņā komandējuma laikā 2017. gadā. Vai vietējie iedzīvotāji var atpazīt, kur šī atrodas?
Tāpat mēs bieži redzam tiltu svaru nesošās zīmes gar automaģistrālēm. Daži īsie tilti parāda tikai ass svaru, savukārt garāki tilti parāda gan ass svaru, gan kopējo transportlīdzekļa svaru. Uz lielceļiem un paaugstinātajām ātrgaitas ceļiem pat lielākās kravas automašīnas var tikt garām bez problēmām, bet uz pilsētas pārvadiem kravas automašīnas bieži ir aizliegtas.
Tālāk salīdzināsim mūsu uzņēmuma izmantotā testa transportlīdzekļa atstātās zemes nodiluma pēdas. Transportlīdzekļa riteņu sistēma sastāv no diagonāliem neilona riteņiem un diagonāliem piedziņas riteņiem.
Augšējā attēlā neilona riteņi ir cietāki nekā poliuretāna riteņi, un tiem ir mazāks platums, tāpēc tie rada būtiskākus bojājumus zemei, uzrādot ievērojamus saspiešanas bojājumus. Bet vai tas noteikti nozīmē, ka zemes nestspēja nav pietiekama? Visbeidzot, vai, novērtējot nestspēju, mūs ietekmē citi traucējoši faktori?
Zemāk ir norādītas stiprības un cietības definīcijas no Baidu enciklopēdijas uzziņai.
1.Dažādas definīcijas: Izturība attiecas uz materiāla spēju izturēt bojājumus ārējo spēku ietekmē, tostarp stiepes izturība, spiedes izturība un lieces izturība. Tas attiecas uz to, vai materiāls var saglabāt integritāti un izvairīties no lūzumiem vai pārmērīgas deformācijas slodzes laikā. No otras puses, cietība ir materiāla spēja pretoties cieta objekta iekļūšanai uz tā virsmas, piemēram, Mosa cietība vai Brinela cietība.
2.Dažādi pētniecības objekti: Stiprums pēta materiālu iekšējo spēku sadalījumu, strukturālo organizāciju, deformācijas un atteices raksturlielumus ārējo spēku ietekmē. Tas koncentrējas uz materiālu uzticamību un stabilitāti, nesot slodzes. Cietība galvenokārt pēta materiāla virsmas izmaiņas, kad ciets priekšmets pieliek tam spēku.
3.Dažādas mērīšanas metodes: stiprību mēra, izmantojot statiskos testus, stiepes testus un citas metodes, izmantojot standarta paraugus. Cietības mērīšanas metodes atšķiras atkarībā no cietības veida, ieskaitot statisko spiedienu, skrāpējumu testus, atsitiena testus un citus, piemēram, mikrocietības vai augstas temperatūras cietības testus.
Kopējie punkti starp izturību un cietību:
1. Abi ir svarīgi materiāla fizikālo īpašību rādītāji, kas atspoguļo tā izturību pret ārējiem spēkiem. Stiprums parasti raksturo maksimālo spriegumu, ko materiāls var izturēt pirms deformācijas vai lūzuma, savukārt cietība mēra tā spēju pretoties vietējai plastiskai deformācijai (piemēram, skrāpējumiem vai iespiedumiem).
2. Gan izturība, gan cietība ietekmē materiāla veiktspēju un kalpošanas laiku reālās pasaules lietojumos. Materiāli ar augstu izturību ir piemēroti konstrukciju sastāvdaļām, kurām jāiztur lielas slodzes vai triecieni, piemēram, tiltiem, ēkām un kosmosa iekārtām. Materiāli ar augstu cietību ir piemēroti nodilumizturīgiem un nodilumizturīgiem lietojumiem, piemēram, griezējinstrumentiem, gultņiem un precīzijas instrumentiem.
3. Gan izturību, gan cietību ietekmē materiāla iekšējā mikrostruktūra. Piemēram, graudu izmērs, piemaisījumu saturs un graudu robežstruktūra metāla materiālos ietekmē to izturību un cietību. Mērot stiprību un cietību, mēs varam netieši izprast materiāla iekšējo struktūru un kvalitāti.
Piemēram, ledus un tērauds ir cieti, bet tērauds ir stiprāks.
