学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

粮堆的弹性模量和泊松比的试验与计算方法

作　者: 杜丽
导　师: 梁醒培
学　校: 河南工业大学
专　业: 工程力学
关键词: 小麦压缩试验三轴试验压缩模量弹性模量泊松比
分类号: S379
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 19次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

粮堆为散粒体，当将粮堆简化为连续介质，并采用理论分析或数值模拟方法研究仓内粮食压力分布、仓内粮食对仓壁的压力和摩擦力时，粮堆的弹性模量和泊松比是不可缺少的主要参数。本文通过试验和理论分析相结合的方法，以如何确定小麦粮堆的弹性模量和泊松比进行了研究，主要结论如下：1、通过压缩试验得到了试样轴向变形随着轴向压缩时间的变化关系，初始时，试样轴向变形量较大，随着轴向压力的增大轴向变形就趋于稳定，在每一级轴向压力下，轴向压力越小趋于稳定需要的时间越短。2、通过压缩试验得到了粮堆的压缩模量，压缩模量随轴向压力而变化，压缩模量随轴向压力增大而增大，当轴向压力达到一定值后，压缩模量又随着轴向压力的增大而减小。轴向压力在12.5-400kPa范围内变化时，压缩模量的变化范围是1700.7-15980.9kPa。3、通过三轴压缩试验得到了四种围压情况下的弹性模量，围压一定时，弹性模量随着主应力差的增大而减小。当主应力差一样大时，弹性模量随着围压的增大而增大。即围压为50kPa时，弹性模量的范围为337-1793kPa；围压为100kPa时，弹性模量的范围为418-5574kPa；围压为150kPa时，弹性模量的范围为578-6880kPa；围压为200kPa时，弹性模量的范围为1535-9414kPa。4、基于弹性力学理论，推导出了三轴压缩试验试样的解析解，根据压缩试样的受力特点，基于解析解提出了求粮食泊松比的计算公式，然后，根据相应的试验数据，采用本文提出的泊松比公式，计算出了四种围压情况下的小麦堆的泊松比，并绘制了四种围压情况下泊松比随轴向压力的关系曲线。5、由于围压阻止试样产生侧向变形，所以当围压增大时，在相同的轴向压力下侧向变形减小，泊松比也减小。当围压一定时，泊松比随着轴向压力的增大而减小，在轴向压力增大到围压的约1.20倍以后，泊松比不再变化，可以视为一个约为0.2的常数。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-8
目录  8-11
第一章绪论  11-15
  1.1 论文选题的目的和意义  11-12
  1.2 国内外研究进展  12-13
    1.2.1 粮食的弹性模量和泊松比  12-13
    1.2.2 粮食力学特性的研究概况  13
  1.3 本文主要研究内容  13-15
第二章试验简介  15-25
  2.1 引言  15
  2.2 压缩试验  15-17
    2.2.1 压缩试验的目的  15-16
    2.2.2 试验仪器  16
    2.2.3 处理实验数据用到的计算公式  16-17
    2.2.4 试验过程中应该注意的一些问题  17
  2.3 三轴试验  17-24
    2.3.1 三轴试验的发展与现状  17-18
    2.3.2 三轴试验原理  18-20
    2.3.3 试验仪器  20-21
    2.3.4 试验方法  21-22
    2.3.5 三轴试验过程中应注意的问题  22-24
  2.4 本章小结  24-25
第三章压缩试验测定粮堆的压缩模量  25-44
  3.1 引言  25
  3.2 材料与仪器  25-26
    3.2.1 试验材料  25
    3.2.2 仪器设备  25-26
  3.3 试验原理  26-28
  3.4 试验方法  28-31
    3.4.1 固结仪测定法  28
    3.4.2 样品制备  28-29
    3.4.3 荷载大小的确定  29-30
    3.4.4 测定小麦的比重  30
    3.4.5 试验目的与试验试样  30
    3.4.6 固结实验步骤  30-31
  3.5 试验数据  31-33
  3.6 实验结果及分析  33-40
    3.6.1 粮堆的压缩变形与时间的关系  33-37
    3.6.2 小麦的压缩曲线  37-38
    3.6.3 压缩模量与轴向压力的关系  38-40
  3.7 回弹再压缩试验的结果及分析  40-42
  3.8 试验结论  42
  3.9 本章小结  42-44
第四章三轴试验测定粮堆的弹性模量  44-57
  4.1 引言  44
  4.2 材料与仪器  44-45
    4.2.1 试验材料  44
    4.2.2 试验仪器  44-45
  4.3 试验原理  45-46
  4.4 试验方法  46-48
    4.4.1 试样尺寸的选择  47
    4.4.2 试样剪切步骤  47-48
  4.5 试验结果  48-56
  4.6 试验结果分析  56
  4.7 本章小结  56-57
第五章泊松比计算公式与小麦的泊松比  57-67
  5.1 引言  57
  5.2 泊松比计算公式  57-60
    5.2.1 微分方程和边界条件  57-58
    5.2.2 应力分量  58-59
    5.2.3 泊松比计算公式  59-60
  5.4 计算结果与分析  60-65
  5.5 本章小结  65-67
第六章结论与展望  67-69
  6.1 结论  67
  6.2 展望  67-69
参考文献  69-72
感谢  72-73
个人简历  73
攻读硕士期间发表或已录用的论文  73
参加的科研项目  73

粮堆的弹性模量和泊松比的试验与计算方法

内容摘要

全文目录

相似论文