加载速度对萝卜力学特性影响的试验研究

果蔬的力学特性是设计收获、分级和加工系统的重要理论依据之一。衡量果蔬力学特性的指标有弹性模量、破坏应力、破坏应变、破坏能、滞后能、弹性度等,而果蔬的力学特性又与试验的加载速度有关。本文通过单轴压缩试验研究了加载速度对萝卜力学特性的影响,为加工装置的设计及安全运输的管理提供理论依据。     

成熟期巨菌草底部茎秆力学特性试验

研究巨菌草(Pennisetum sinese Roxb)茎秆力学特性及其变化规律是建立巨菌草茎秆材料力学模型与本构关系的重要基础。利用SNAS微机控制电子万能材料试验仪对成熟期巨菌草底部茎秆进行顺纹拉伸、压缩、弯曲试验,获得其在试验条件下的应力-应变曲线,并进行分析。试验选取的巨菌草底部茎秆平均含水率为75%,测得的巨菌草底部茎秆顺纹拉伸最大抗拉强度的平均值为93.2 MPa,弹性模量平均值为593.8 MPa;顺纹压缩最大抗压强度平均值为10.1 MPa,弹性模量平均值为126.4 MPa;顺纹弯曲最大抗弯强度平均值为11.3 MPa,弹性模量平均值为610.5 MPa。表明巨菌草茎秆的拉伸破坏应力参数与苜蓿(Medicago L.)、毛竹[Phyllostachys heterocycla(Carr.)Mitford cv.Pubescens Mazel ex H.de Leh.]相近,而压缩与弯曲破坏应力参数却远小于芦竹(Arundo donax L.)。因此,所获成熟期巨菌草底部茎秆力学特性参数,可为巨菌草机械切割设备的设计提供理论指导和基础技术参数。     

加载速度对稻米籽粒挤压力学特性影响的研究

通过对稻米籽粒的挤压试验,获得稻米籽粒挤压特性的力学指标包括弹性模量、破坏力、破坏应力及破坏能等,并研究了加载速度对稻米籽粒挤压特性指标的影响。通过多项式回归分析建立了稻米籽粒挤压各力学指标随加载速度变化关系的数学模型,可用于预测和控制稻米加工过程中的机械损伤,为稻米加工装置的设计及安全管理提供力学参数。     

纤维石膏速成板的力学性能试验研究

通过对新型环保墙体材料的抗压、抗拉和弯曲强度试验,测定纤维石膏速成板抗压强度、抗拉强度、弹性模量和波松比,弯曲强度等基本力学性能指标,研究其破坏特征.试验得到抗压强度、抗拉强度的应力-应变关系,可以为非线性有限元分析提供材料本构关系曲线.     

Q3下蜀组粘性土的超固结特性研究

通过对扬州市区几个工程地基的土工试验，发现扬州市Ｑ３下蜀组粘性土具有超固结土的特性；分析了这种超固结粘性土在三轴剪切试验中孔隙水应力，应力应变关系的变化规律以及超固结特性对强度指标取值的影响；提出了三轴剪切试验中确定超固结土强度破坏点的方法和土体强度指标取值的建议。     

Q_3下蜀组粘性土的超固结特性研究

通过对扬州市区几个工程地基的土工试验，发现了扬州市区Ｑ＿３下蜀组粘性土具有超固结土的特性；分析了这种超固结粘性土在三轴剪切试验中孔隙水应力、应力应变关系的变化规律以及超固结特性对强度指标取值的影响；提出了在三轴剪切试验中确定超固结土强度破坏点的方法和土体强度指标取值的建议     

大米籽粒压缩特性的试验研究

为预测大米在干燥、运输及贮藏过程中的破碎现象,必须了解其弹性模量、破坏力、破坏应力及破坏能等力学参数。本文通过大米的压缩试验测得其力——变形曲线,从而得出其弹性模量、破坏力、破坏应力、破坏能等常规力学参数,通过这些参数可以确定用整粒大米的破坏强度值作为籽粒破坏的评价指标,为建立大米籽粒力学模型,质量评价及机械设计等提供依据。     

论述岩石抗拉强度与单轴抗压强度两者之间的联系

岩石的抗拉强度是岩石的重要力学性质指标,是指岩石试件在外力的作用下抵抗抗拉应力的能力,为岩石试件拉伸破坏的极限荷载与受拉截面积的比值。在工程上．将劈裂法试验规定为测定岩石抗拉强度的必做试验。通过大量的室内试验,分析运用劈裂法测定岩石抗拉强度试验的过程及抗拉强度与单轴抗压强度之间的联系,即试验设备、试验操作步骤、试验结果、试验结果与单轴抗压强度的对比。试验表明,运用劈裂法来测定岩石抗拉强度与单轴抗压强度之间有着一定联系。     

一种层状盐岩相似材料的蠕变特性

为了在地质力学模型试验中更好地利用相似材料模拟层状盐岩的蠕变特性,以西气东输金坛盐穴储气库为工程背景,根据相似原理和原岩物理力学参数,通过大量的材料配比及力学试验,研制出符合该储气库层状盐岩力学特性的相似材料。该材料在蠕变试验中经历了初始蠕变、稳态蠕变及加速蠕变3个蠕变阶段,获得了相似材料在不同应力下的稳态蠕变率和长期强度,结果表明:其蠕变特性与盐岩原岩具有相似性,为地质力学模型试验中研究蠕变特性对盐穴稳定性的影响奠定了基础。     

耦合各向异性蠕变损伤的黏弹性薄板的弯曲

设损伤张量的主方向与应力张量主方向相同,基于Schapery的耦合损伤增长的对应原理,得到考虑各向异性蠕变损伤的黏弹性本构关系.将薄壁结构沿厚度方向分层,建立层合模型,且由Kachanov的损伤演化方程描述损伤沿层中各点处2个主方向的发展.具体分析了承受均布荷载的四边简支黏弹性薄板的弯曲,给出耦合各向异性损伤黏弹性薄板蠕变弯曲问题的控制方程、边界条件以及求解方法.数值算例表明:黏弹性薄板弯曲时的材料主方向与时间基本无关;当荷载在一定范围内时由于内力的重新分布,考虑损伤后的黏弹性薄板挠度最后趋于稳态值;损伤沿厚度方向的非均匀演化引起拉弯耦合效应增加了板的变形;基于各向同性损伤模型所得板的蠕变变形大于各向异性损伤模型所给出的值.     

猪羊筒骨断裂力学特性的试验研究

【目的】餐厨垃圾当中的有机物含量较高，容易腐烂变质，滋生霉菌毒素、病原微生物等有害物质，如果处理不当，极易引起环境问题和社会问题。为实现餐厨垃圾无害化与资源化处理，需要先对其进行破碎预处理。然而，餐厨垃圾不可避免地混有较为坚硬的骨头，且骨头含水率因时而变，直接影响其自身的破坏特性，这就给餐厨垃圾破碎预处理设备的研制带来了困难。【方法】以土淮猪和乌珠穆沁羊的筒骨为研究对象，利用万能试验机进行力学试验，获得其抗压强度、弯曲应力以及弹性模量等力学参数，研究其断裂特性，探讨含水率对断裂力学参数的影响规律，为后续骨头破碎过程的仿真分析和设备研制提供数据支撑。首先，通过筒骨、肋骨、肩胛骨等强度较高骨头的三点弯曲试验，确定出强度较大的筒骨为本文研究对象。其次，基于正交各向异性假设，分别对不同含水率下两种筒骨的轴向和径向进行压缩试验，获得其应力-应变曲线，从而获得筒骨断裂的力学参数。再次，对不同含水率的两种筒骨进行三点弯曲试验，获得其载荷-位移曲线，从而为后续仿真模型的验证提供依据。最后，对试验数据进行总结，分析含水率对筒骨断裂性能的影响。【结果】筒骨材料是一种各向异性的材料，压缩试验的加载方向对筒骨...     

红国光苹果拉枝和刻芽的树体整形效应

为阐明红国光苹果树体整形时拉枝和刻芽的效应,以国光苹果新品种红光2号为试材,研究了拉枝、刻芽对红国光苹果枝条萌芽、新梢生长以及成花的影响。结果表明:拉枝处理能极显著地提高红国光苹果幼树枝条萌芽率,抑制新梢生长,提高成龄树枝条成花率;刻芽处理能极显著地提高幼树枝条萌芽率。在45°～135°范围内,拉枝角度与新梢生长量呈极显著的线性负相关,与枝条成花率呈极显著的二次正相关。综合分析认为,红国光苹果树体整形时以135°拉枝+刻芽处理(先在秋季树体落叶前进行135°拉枝,待第2年树体萌芽前再进行刻芽)为宜。     

弯曲加载下管道钢应力腐蚀行为研究

分别采用三点弯曲、四点弯曲加载试验方法,研究了X80和16Mn管道钢及焊接接头的硫化物环境应力腐蚀开裂(SSCC)行为,并通过ANSYS软件分析了不同弯曲加载的应力分布特征,探讨了材料因素、力学因素对管道钢应力腐蚀行为的影响规律和机理。结果表明,对于弯曲加载下组织均匀性管道钢而言,其SSCC行为受应力特点控制,三点弯曲和四点弯曲加载方法均可用于评价管道钢的SSCC行为,但四点弯曲加载的平行试样试验结果更为一致。对于管道钢焊接接头的SSCC行为评价,三点弯曲加载是不合理的,四点弯曲加载方式则可取。     

沥青路面荷载型裂缝的剪切机理与成因分析

越来越多的研究表明沥青路面轮迹带附近的荷载型裂缝与沥青面层内较大的应力水平尤其是剪应力有着直接的关系,为了探讨其破坏机理及力学成因,基于弹性层状体系在考虑水平荷载作用下进行半刚性基层路面剪应力有限元分析,分析沥青面层内剪应力分布规律,剪应力峰值变化情况,并对剪应力和拉应力进行对比分析。结合荷载型裂缝产生位置、深度等特点可以认为其产生的主要原因不是拉应力而是剪应力,对进一步研究荷载型裂缝的破坏机理、发展规律有一定的指导意义。     

休眠期树枝抗弯弹性模量的模型分析

利用在回归方程中加入虚拟变量的方法分析休眠期常绿乔木和落叶乔木的枝龄、含水率、密度等对抗弯弹性 模量的影响。以2012 年12 月从北京鹫峰国家森林公园采集的休眠期7 个树种(40 年的油松,30 年的侧柏,12 年 的臭椿,20 年的刺槐,30 年的栾树,40 年的白杜,35 年的元宝枫)的176 株新鲜树枝为研究对象。通过实验测得枝 龄、含水率、密度、抗弯弹性模量参数,枝龄通过数枝条法进行测量后,在实验室制作试件时再通过数年轮法进行复 测。含水率参照《木材含水率测定方法》标准GB/ T 19312009 中的规定获得。密度参照《木材密度测定方法》标 准GB/ T 19332009 中的规定获得,其中体积采取排水法测量树枝的体积。新鲜树枝的抗弯弹性模量参照《木材 抗弯弹性模量测定方法》标准GB/ T 1936.22009 中的规定,采用三点弯曲实验获得新鲜树枝的抗弯弹性模量。 通过用EViews7.0 对实验得到的休眠期176 株新鲜树枝的力学性能参数进行最小二乘回归研究发现,在初冬休眠 期,新鲜树枝的枝龄与抗弯弹性模量显著相关,随着枝龄的增加,新鲜树枝的抗弯弹性模量成曲线状下降;而新鲜 树枝的含水率与密度对抗弯弹性模量影响并不显著。新鲜树枝的树种对抗弯弹性模量的变化有较大影响。      

巨菌草茎秆的压缩力学特性

采用复合材料弹性力学参数试验方法,对巨菌草茎秆和木质部的轴向压缩和径向压缩的力学特性进行了研究.通过数据分析得到巨菌草茎秆力学模型的全部弹性参数,并利用ANSYS进行静力学仿真分析.结果表明:巨菌草茎秆压缩试验得到的力学弹性参数与木质部压缩试验得到的力学弹性参数没有显著性差异,即茎秆的承载作用与木质部相近;茎秆的径向压缩弹性模量和最大抗压强度均比轴向压缩弹性模量和最大抗压强度小得多.     

树枝直刃剪切数学模型与试验

【目的】基于材料力学和弹性地基梁理论对直刃刀片剪切树枝过程进行理论建模,并根据该模型计算出直刃刀片剪切树枝所受的剪切力。【方法】以石硖品种龙眼树枝为试验材料,利用万能材料试验机和摩擦试验台等仪器测定龙眼树枝的相关力学特性参数和滑动摩擦因数,测量并用模型计算树枝不同含水率(w)、直径和不同刀片刃角下动刀片剪切龙眼树枝的峰值剪切力,剪切试验所用刀具的刃角分别为10°、20°和30°。【结果】当树枝直径为20.4 mm、相对含水率为76%、刀片刃角为20°时,刀片剪切力理论计算曲线与试验曲线趋势一致,峰值剪切力的误差约为2.3%;当树枝直径为15.3 mm,刀片刃角为20°,且树枝含水率大于纤维饱和点(30%)时,刀片峰值剪切力随含水率升高而增大,计算值在试验值的误差范围内;当树枝直径为24.6 mm、含水率为76%,且刀片刃角从10°增大到30°时,峰值剪切力显著增大,计算值处于试验值的误差范围内。【结论】该理论模型可用于预测剪切力并分析不同力学参数对峰值剪切力的影响,为修剪机具剪切机构的设计和优化提供参考。     

番茄应力松弛特性的研究

以番茄品种辽园多丽的完整果实为试样,根据弹性力学Hertz理论及粘弹性理论,从平板压缩试验及应力松弛试验研究中提取力学一流变学性质参数,利用MATLAB软件和SPSS软件做非线性回归,建立了Maxwell力学模型.结果表明:3个成熟期的番茄纵向压缩形变在9mmm之内都属于弹性形变,且在瞬时形变为6mm下,应力松弛时间都不超过120s.     

面向采摘机械手的蒜薹力学特性试验研究

为确定蒜薹的机械化采摘参数,以收获期蒜薹为对象,进行不同部位蒜薹的拉伸和压缩试验,以及整根蒜薹的拉伸试验。结果表明:拉伸初期,拉应力与应变近似线性增长,表现出弹性材料的特征;当应变增大到一定值时,拉应力随着应变缓慢增大,表现出弹塑性材料的特征。从顶部到根部,蒜薹的最大拉应力单调递减,最大压力总体呈现减小的趋势,蒜薹的弹性性能逐渐减弱,相同压力下的压缩变形量依次减小。当拉伸速度为20mm/min时,90%的蒜薹在根部断裂,此时最大拉应力为(1.2±0.1)MPa,最大应变为0.15±0.04。采摘机械手夹持蒜薹的最佳部位为蒜薹中部以上,夹持载荷应4.1N/mm。可用对数函数和多项式函数分别表达蒜薹的拉应力与应变及压力与压缩变形量的关系。     

基于小梁弯曲蠕变试验的复合胶粉改性沥青混合料黏弹特性研究

复合胶粉改性沥青(CCRMA)是将废旧轮胎粉末和SBS改性剂共同加入基质沥青中而制成的一种高性能改性沥青,是一种典型的粘弹性材料。通过小梁弯曲试验和弯曲蠕变试验研究了在-30℃、-20℃、-10℃、0℃、10℃和20℃六种温度下,CCRMA混合料和SBS改性沥青混合料试件的弯曲破坏特征和黏弹特性。试验结果表明,CCRMA混合料具有更好的低温变形和抗高温性能。在弯曲蠕变试验结果的基础上,利用Burgers模型拟合出黏弹性参数,由参数的变化规律可以看出,随着温度升高CCRMA混合料的弹性性能有所降低,而黏性性能逐渐增强。