壓、扭耦合振動(dòng)試驗(yàn)儀研制調(diào)試及復(fù)雜應(yīng)力條件下黃土的動(dòng)力特性研究.pdf

1、土的動(dòng)力特性包括土的動(dòng)強(qiáng)度特性和動(dòng)變形特性,是土動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)。振動(dòng)扭剪三軸儀是能夠模擬復(fù)雜初始應(yīng)力和循環(huán)剪切荷載條件的先進(jìn)土工設(shè)備。因此,開發(fā)先進(jìn)的振動(dòng)扭剪儀,利用它正確地揭示土的動(dòng)力特性具有重要的理論和實(shí)際意義。 本文在前人對黃土動(dòng)力學(xué)特性及測試手段研究的基礎(chǔ)上,一方面繼續(xù)開發(fā)調(diào)試西安理工大學(xué)研制的電液伺服壓、扭耦合振動(dòng)三軸儀,另一方面利用黃土的振動(dòng)扭剪試驗(yàn)來研究復(fù)雜應(yīng)力條件下固原黃土的動(dòng)強(qiáng)度、動(dòng)力損傷變形特性及本構(gòu)關(guān)系,深化

2、黃土動(dòng)力學(xué)特性的認(rèn)識(shí)。 在試驗(yàn)儀器方面,通過對目前國內(nèi)外扭剪儀研究現(xiàn)狀的介紹和對比分析,介紹了目前圓筒狀試樣扭剪儀主機(jī)結(jié)構(gòu)及振動(dòng)驅(qū)動(dòng)器的特點(diǎn),并闡述了西安理工大學(xué)研制的電液伺服壓、扭耦合振動(dòng)試驗(yàn)儀的設(shè)計(jì)原理。新型壓、扭耦合振動(dòng)試驗(yàn)儀的壓扭傳力機(jī)構(gòu)具有減小壓扭耦合相互影響的優(yōu)勢。在試驗(yàn)儀調(diào)試過程中,改進(jìn)了已有的測力裝置連接機(jī)構(gòu),改善了系統(tǒng)摩擦對測試精度的影響；改進(jìn)了設(shè)計(jì)過程中主機(jī)結(jié)構(gòu)的缺陷,加工制作了相應(yīng)的配件。并自主開發(fā)了與試驗(yàn)

3、儀相配套的自動(dòng)控制程序。 在試驗(yàn)研究方面,利用循環(huán)扭剪試驗(yàn)進(jìn)行了復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下Q3黃土的動(dòng)力特性測試,研究了黃土的基本動(dòng)力學(xué)特性,分析了在三維應(yīng)力空間內(nèi)π平面上的強(qiáng)度變化特征,揭示了殘余變形與損傷之間的關(guān)系。試驗(yàn)結(jié)果表明,循環(huán)扭剪試驗(yàn)條件下,黃土的應(yīng)力應(yīng)變骨干曲線呈軟化型,反映了結(jié)構(gòu)性變化對動(dòng)變形特性的影響；黃土的動(dòng)強(qiáng)度曲線與初始固結(jié)條件和黃土的結(jié)構(gòu)性有密切的關(guān)系,靜、動(dòng)應(yīng)力條件下不同,循環(huán)扭剪作用的應(yīng)力路徑不同,隨著振次的增加