Совокупность предельных напряженных состояний

Испытание образцов грунта в приборах обычно состоит в реализации различных траекторий нагружения.

При испытаниях по многим траекториям нагружения можно достичь предельных напряженных состояний, при которых сохранение устойчивого равновесия образца невозможно, возникает течение грунта с неограниченным ростом деформаций.

Совокупность предельных напряженных состояний может рассматриваться как поверхность в пространстве напряжений, ограничивающая область допредельных напряженных состояний. Эта поверхность называется предельной. Внешняя область является областью запредельных напряженных состояний, при которых равновесие грунта невозможно, и единственной формой механического поведения грунта может быть течение.

Зависимости между компонентами тензора деформаций и компонентами тензора напряжений имеют существенно нелинейный характер. Попытки представить их в форме закона Гука приводят к необходимости считать параметры величинами переменными. Эта особенность деформируемости грунта обычно именуется физической нелинейностью.

Деформации образцов грунта, приобретаемые в процессе испытаний, зависят от вида траектории нагружения. В общей величине деформации преобладает необратимая ее часть, т. е. пластическая составляющая. Обратимая, или упругая, составляющая деформации в большинстве случаев невелика.

Основное свойство пластических сред состоит в способности приобретать пластические (необратимые) деформации. Для обнаружения этого свойства необходимо нагрузить материал, а затем вернуть его в исходное ненапряженное состояние. Так, в опыте на приборе трехосного сжатия путем разгрузки можно определить полную деформацию е и ее составляющие: пластическую ер (остаточную, необратимую) и упругую е (обратимую).

В моделях пластических сред тензор деформации представляется в виде суммы упругой и пластической составляющих: так что более точно было бы называть такие среды упругопластическими.