干湿循环与加载先后顺序对砂泥岩混合料压缩特性的影响

为研究干湿循环与加载先后顺序对砂泥岩混合料压缩特性的影响,针对不同干湿循环次数、浸水时间和水温处置下的砂泥岩混合料,开展先干湿循环后加载、先加载后干湿循环的单向压缩试验。结果表明,两种试验方法所得砂泥岩混合料压缩量均随干湿循环次数增加、浸水时间增长、水温增高而增大;压缩量与干湿循环次数呈对数关系、与浸水时间呈幂函数关系、与水温呈线性关系,并推导出相应的压缩量计算公式;试验结果及理论分析均得出先干湿循环后加载的压缩量大于先加载后干湿循环的压缩量。

特高压GIS断路器用管型绝缘拉杆动态受力真型试验与材料压缩特性分析

作为特高压GIS断路器中连接触头与操作机构的关键部件,绝缘拉杆在操作过程中需要承受外载荷作用。为掌握绝缘拉杆动态受力特性、材料力学性能,文中通过在特高压GIS断路器中布置力传感器测得其主绝缘拉杆操作过程中动态受力情况,根据测试结果进行了拉杆材料管型试样的压缩试验,并利用仿真分析了不同长径比拉杆的压缩屈曲特性。试验结果表明,操作过程中主绝缘拉杆受交变冲击载荷作用,操作机构对绝缘拉杆所施加压力峰值与拉力峰值相差不大,且二者均达到110 k N以上,绝缘拉杆材料的压缩特性应得到关注。压缩试验结果表明长度和内、外径将会直接影响管型绝缘拉杆材料压缩性能,大长径比绝缘拉杆更容易在压缩载荷下出现塑性变形和屈曲失稳现象,所能承受的最大压缩载荷更小。基于材料压缩试验,文中通过仿真计算建立了管型绝缘拉杆临界屈曲载荷与长度之间的近似关系式,并提出通过管型试样压缩试验得到原尺寸拉杆临界屈曲载荷的方法。文中研究成果可为特高压GIS绝缘拉杆材料试验、设计制造提供参考。

非均质固化渣土的压缩特性与微观结构分析

为探究不充分切削搅拌对换填层工程的影响,制备不同大小的渣土块,研究不同尺寸渣土块固化后的压缩特性,探讨磷石膏比例对非均质固化土性能的影响规律和作用机理,以实现磷石膏固废利用和降低固化剂能耗的目的.研究结果表明,水泥磷石膏协同非均质固化渣土的压缩性显著降低,前期屈服应力提高至392 kPa,后随土块直径增加至7 mm而降低;随磷石膏掺量的增加,固化效果达到最优后发生下降,28 d龄期时的磷石膏最优质量分数为水泥的30%.固化剂水化产物在土块表面形成硬壳层作为承荷骨架;磷石膏与水泥水化产物反应生成膨胀性钙矾石部分填充块体间孔隙,降低整体压缩性能;过量磷石膏会产生硬壳层内应力,导致屈服应力降低.

籽粒含水率与加载速度对绿豆籽粒压缩特性的影响

采用物性分析仪,通过单轴压缩开展了不同籽粒含水率(11.2%、13.2%、15.2%和17.2%)和加载速度(1.2、2.4和3.6 mm/s)下绿豆籽粒的完全随机压缩力学性质试验,获得籽粒压缩载荷-位移曲线、屈服载荷、变形量、破坏能和表观弹性模量。结果表明:籽粒在自然状态下压缩的载荷-位移曲线具有明显的生物屈服点;相同加载速度下,籽粒含水率对籽粒的屈服载荷和表观弹性模量均存在显著的影响,籽粒含水率11.2%时,籽粒的屈服载荷、破坏能和表观弹性模量为最大、变形量为最小,但随着加载速度的增大,籽粒的屈服载荷、破坏能和表观弹性模量基本呈先减小后增大的趋势,变形量呈先增大后减小的趋势;当籽粒含水率≥13.2%时,屈服载荷随着加载速度的增大而增大,但在相同籽粒含水率下籽粒变形量随着加载速度的增大呈现减小的趋势,籽粒破坏能和表观弹性模量随加载速度变化规律与籽粒屈服载荷的相似;当籽粒含水率在试验范围内变化时,加载速度对籽粒的压缩力学特性参数的影响均不显著。

干湿-冻融循环条件下湿陷性黄土剪切及压缩特性的劣化规律

新疆北疆地区某输水明渠工程跨越大面积湿陷性黄土区域,湿陷性黄土经多年降雨、蒸发及季节气温交替变化后力学特性衰减严重,极易造成渠基塌陷及渠坡滑动破坏等工程现象。为深入探究其劣化机制,通过开展干湿-冻融循环条件下湿陷性黄土的直剪、压缩及其微观扫描试验,从宏-微观两个尺度分析其剪切强度、压缩特性的劣化规律及其损伤物理机制。研究结果表明(1)直剪试验:随着干湿-冻融循环次数的增加,峰值抗剪强度呈急速减小-速率减缓-趋于稳定3阶段发展趋势;黏聚力呈指数形式减少,第1次循环减小幅度最大,5次循环后趋于稳定状态,劣化度达到44.55%;内摩擦角变化幅度在2.1°以内,最大劣化度为7.04%,受干湿-冻融循环的影响较小。(2)压缩试验:压缩曲线可依据固结压缩屈服应力σ_(k)分为弹性变形和弹塑性变形两阶段,σ_(k)随循环次数增加前移;压缩系数、压缩指数与循环次数呈指数、幂函数形式减小,土体的整体压缩性减小;回弹指数与循环次数呈线性正相关。(3)微观结构:通过微观电镜扫描(scanning electron microscope,简称SEM)试验分析,在循环作用下,大孔隙减小,中、小孔隙增加,排列方式趋于无序状;大粒径颗粒逐渐转化为中、小颗粒,形态趋向于拟圆形;利用关联度分析发现孔隙大小及其角度是影响剪切强度的主要因素;引入Pearson相关系数发现颗粒形态及孔隙大小对压缩指标的影响程度最大。

工业废渣协同水泥固化淤泥压缩特性

为实现绿色环保宗旨,推动工业废渣利用,通过高炉矿渣、粉煤灰和电石渣等工业废渣协同水泥固化淤泥的一维固结和扫描电镜试验,研究了工业废渣种类、掺量和养护龄期对压缩特性的影响,探讨了微观作用机制。结果表明:工业废渣协同水泥固化淤泥对压缩性能提升作用明显。随工业废渣掺量增加,固化土孔隙比和压缩量逐渐减小,屈服应力逐渐增大;电石渣协同水泥固化土压缩性能逐渐增大,粉煤灰和高炉矿渣协同水泥固化土表现出先增加后减小的规律,最佳掺量与工业废渣种类有关;扫描电镜试验表明胶结和填充作用是改善压缩性能的主要原因;最后,基于有界函数建立了固化淤泥的压缩量预测模型,拟合效果优异,可为后续施工和研究提供参考。

玫瑰香橙压缩特性及损伤机理

目的:减少玫瑰香橙在包装、运输过程中的损伤。方法:根据玫瑰香橙的基础几何数据及TPA试验、穿刺试验得出的最大压缩力、穿刺力,构建有限元模型对玫瑰香橙进行压缩仿真模拟。结果:玫瑰香橙直径范围为58.2~78.6 mm,平均质量为169.746 g,赤道部果皮平均厚度为3.1 mm,最大穿刺力为6.26 N,平均破裂力为126.802 N。结论:玫瑰香橙赤道部位的抗压能力相对较弱,应避免受到挤压、冲击;玫瑰香橙在采摘、运输过程中能承受的力不宜超过100 N。

流态固化土压缩特性及其在工程中的应用研究

流态固化土技术是一种新兴的地基加固方法,文章旨在探讨流态固化土的压缩特性及其在工程项目中的应用,以评估其在土体改性和地基加固中的效能。通过实验分析不同固化剂类型、掺量和养护时间对流态固化土压缩特性的影响,可知随着养护时间的延长,流态固化土的孔隙比和压缩系数降低,结构变得更加坚固,尤其是采用水泥作为固化剂的情况。流态固化土技术在基础设施建设中具有优异的成本效益和施工便捷性,尤其适用于工期紧迫、施工空间受限的项目,同时降低了对新土资源的需求,并解决了废土处理问题。

固化淤泥压缩特性的试验研究

淤泥固化技术在国内已经进入到工程应用阶段,明确固化淤泥的压缩特性对于指导淤泥固化工程的设计具有重要意义。通过单因素试验方案对不同初始含水率、不同水泥添加量、不同养护龄期的固化淤泥的压缩特性进行了研究。结果发现,固化淤泥压缩特性的最大特点是存在固结屈服应力,当荷载小于固结屈服应力时固化淤泥的压缩性非常小,而固化淤泥屈服之后的压缩性是屈服前压缩性的20倍以上,并且远大于未处理淤泥的压缩特性。淤泥本身是高压缩性的土,固化处理以后变为中等压缩性和低压缩性的土体。固化淤泥的固结屈服应力随水泥量增加线性增大,龄期越长、含水率越低固结屈服应力越大。固化淤泥的这种在固结屈服应力处发生突变的压缩特性和天然沉积结构性土类似,可以用双对数压缩模式来表示固化淤泥的这种压缩特性。

荷载-干湿循环共同作用下泥岩的压缩特性

泥岩遇水易崩解泥化,特别是耦合荷载作用后,其力学性能衰减更加明显。为掌握泥岩在环境因素和外部荷载作用下的性能演化规律,开展了干湿循环与上覆荷载共同作用下的压缩特性试验。发现初次浸水后压实泥岩发生膨胀,但随着干湿循环作用的进行,泥岩试样发生压缩变形。然后,对压实泥岩试样进行孔隙分析,结果表明,泥岩孔隙分布呈现双峰特征,峰值大约位于0.3um和10.0um孔径处,干湿循环和荷载的作用引起孔隙体积减小,特别是对大孔径孔隙的影响最显著。最后,依据泥岩的膨胀、压缩和孔隙分布特征,提出了压实泥岩的孔隙-荷载-水分相互作用模型,将压实泥岩的孔隙体积分为团粒内孔隙和团粒间孔隙两类;分析了荷载-干湿循环引起泥岩团粒崩解破碎和充填团粒之间孔隙的演变过程。揭示了泥岩孔隙-水分-荷载的相互作用机制,为泥岩路基的填筑提供了理论参考。

结构性对琼州海峡软土压缩特性的影响

天然软土大多具有结构性,且结构性因地而异。通过室内试验研究了结构性对琼州海峡两种海洋软土压缩特性的影响,并结合琼州海峡铁路轮渡工程,讨论了土结构性的存在对该工程防波堤地基处理工程效应的影响。

多模复共轭虚奇相干态光场的等阶高次压缩特性研究

本文构造了一种新型的多模复共轭虚奇相干态光场 | Ψ* ( 2 )i,o 〉q,利用多模压缩态理论详细研究了态 | Ψ* ( 2 )i,o 〉q的等阶 N次方 Y压缩与等阶 N次方 H压缩特性 .结果发现 :与多模奇相干态光场、多模复共轭奇相干态光场和多模虚奇相干态光场等所有的多纵模奇相干态光场的性质相同 ,多模复共轭虚奇相干态光场在任何条件下都不呈现等阶 N次方 Y压缩效应与等阶 N次方 H压缩效应 ,但在一定条件下却可恒处于等阶 N-Y最小测不准态和等阶 N-H最小测不准态 .这表明所有的多纵模奇相干态光场之间 ,必定存在某些内在的必然性联系 .

红麻料片的压缩特性及压力与压缩密度的数学模型

进行了红麻料片在闭式容器内的压缩试验。对红麻料片的压力－变形曲线分析表明：红麻料片的压缩过程存在松散、过渡和压紧３个阶段。进一步对试验数据进行统计分析，建立了红麻全秆料片的压力ｐ与压缩密度γ在松散阶段的数学模型为γ＝ａ＋ｂｐ，过渡和压紧阶段的数学模型为γ＝ａｐｂ。

锌离子污染对膨润土一维压缩特性影响试验研究

为研究锌离子对膨润土重塑土压缩特性的影响,对人工制备的受不同浓度Zn2+污染的高含水率膨润土开展一维压缩、自由膨胀率、物理化学性质和扫描电镜试验。试验结果表明,在竖向压力低于某临界值(200 kPa)时,相同压力下随着Zn2+浓度增大,膨润土的孔隙比和压缩指数均降低,但当Zn2+浓度高于某临界值(0.02 mol/L)时,继续增加污染浓度膨润土的孔隙比基本保持不变,压缩指数略有降低。当竖向压力超过该临界值(200 kPa)后,膨润土的孔隙比基本不受孔隙液物理化学性质影响,仅由竖向压力决定。此外,随着孔隙液Zn2+浓度增大,膨润土的孔隙液pH值和土样比表面积减小,颗粒直径增大,膨润土中蜂窝状结构遭到破坏,黏土矿物片逐渐团聚成大直径颗粒,小孔隙消失,生成一些大的团粒间孔隙。

不同速率下蜂窝纸板静态压缩特性的试验研究

通过RMT计算机辅助压力自动测试系统对 2种蜂窝纸板进行了不同速率下的静态压缩试验 ,得到了连续静态压缩F -δ、σ -ε特性曲线。试验结果表明 :2种速率压缩状态下 ,蜂窝纸板的静态压缩特性基本一致 ,出现明显的弹性、弹塑性、塑性和压实变形 4个阶段 ,因此在蜂窝纸板的某些设计与应用场合可采用小速率静态压缩特性代替大速率静态压缩特性 ,从而使问题简化。

含水率对非饱和黏土动态压缩特性的影响

为探讨含水率对非饱和黏土动态压缩特性的影响规律,利用分离式霍普金森压杆(SHPB)实验装置,针对不同含水率非饱和黏土试样开展了侧限条件下的动态压缩实验。实验结果表明,在径向变形受到约束时,当黏土中含有少量水时,比干黏土更容易压缩;而当含水率进一步增加时,试样在受压过程中逐渐接近饱和状态,黏土的抗压性能则明显提升。从能量吸收与分配角度来看,随着含水率的增加,试样所吸收的总能量在逐渐下降,体积改变能所占的比例逐渐增大,而形状改变能所占比例则逐渐减小。

宿县矿区构造煤压缩特性及孔隙结构分形特征研究

基于构造煤孔隙结构对瓦斯赋存与突出具有重要影响,但在压汞试验中,过大的压力会造成煤基质的压缩,造成较大的试验误差,尤其对吸附瓦斯的纳米级孔隙的影响更为显著,选取宿县矿区典型构造煤样品,采用压汞法与液氮吸附相结合的方法,计算了不同类型构造煤的压缩系数,采用Menger模型表征构造煤的孔隙特征,并对100 nm以下煤样的压汞孔隙体积进行了校正。结果表明:Menger模型适合表征煤中的渗流孔,而对吸附孔的表征较差,说明在压汞试验中,高圧段(>11 MPa)煤基质压缩对分形维数造成了很大的影响;而经校正后,算得的吸附孔分形维数对孔隙特征具有较好的表征作用,在碎裂煤、碎斑煤到鳞片煤阶段,随着煤体变形程度的增加,吸附孔的分形维数D2c呈逐渐增大趋势、孔隙形态逐渐复杂,揉皱煤的D2c略小于鳞片煤。

上海黏土一维压缩特性的试验研究

虽然上海黏土的压缩特性已得到了广泛研究,但是关于上海黏土的压缩特性特别是其长期压缩特性与国际上其他天然黏土的比较相对较少。采用取自上海浦西某基坑不同深度的原状土样进行一系列常规及长达70 d的长期一维压缩试验。主要目的是为了研究上海黏土的压缩特性尤其是其次压缩特性,并与国际上其他典型黏土进行比较。试验结果表明:上海黏土的压缩指数Cc相对较小,分布在0.43～0.50的范围之内。研究发现固结压力小于或接近前期固结压力时,次压缩系数Cα基本不变,然而当固结压力大于前期固结压力时,次压缩系数Cα随时间急剧减小。与其他典型黏土相比,上海黏土的Cα/Cc值略大于无机质黏土及粉土的下限值。按照Mesri(1973)提出的以次压缩系数为基础的土体划分标准,可以将上海黏土划分为低至中等次压缩性土体。

基于扰动状态概念的结构性土压缩特性分析

由于土结构性的影响天然沉积土的结构是亚稳定的,屈服后的压缩变形阶段必然伴随着结构的破损。将附加孔隙比Δe作为表征原状土的一个结构状态参数,基于扰动状态概念,引入定量分析附加孔隙比Δe随固结压力变化关系的方法,得到一维扰动状态概念(DSC)压缩模型,以描述结构性土压缩损伤现象,并通过结构破损指数b来刻画压缩过程中的结构破损速率。根据该模型,对太湖湖沼相典型的天然沉积软黏土、粉质黏土和硬黏土不扰动试样的一维压缩试验结果进行模拟和分析,并结合试验数据提出了模型参数的测定方法。分析结果验证了该模型能够描述具有不同结构形式土样的压缩特性及其实际变形过程中表现出的非线性,这给结构性土非线性固结与沉降计算提供了一定的理论基础。

轻气炮低温靶的结构及液态CO_2冲击压缩特性的研究

介绍了一种二级轻气炮的低温靶（温度可调范围为１８０～２９０Ｋ）系统以及高纯度低温分子液体样品的制备技术。利用该项技术，我们在低温靶中成功地制备出了符合冲击实验要求的液态ＣＯ２样品，并在２０～６０ＧＰａ区域获得七个冲击压缩数据点。经分析发现。