几种高硬度透明材料与砂土接触面力学特性研究

发布时间：2021-06-27 09:33

　　模型试验是研究砂土类相关工程问题的必要研究手段,然而试验过程中可视化窗口的边界条件对结果的影响不容忽视。调研选取6种高硬度透明材料,开展其与ISO标准砂在5种不同法向应力下的接触剪切试验,获得每种透明材料与砂土接触面的剪应力切向位移关系以及剪切破坏强度。通过分析接触面力学特性,为平面应变试验仪器可视窗的选材提供参考。同时,通过理论研究对适合两者接触面的双曲线本构模型进行了拟合,本构模型与试验数据拟合情况较好,验证了本构模型选取的正确性,能够在砂土的受荷破坏模型数值试验的中考虑可视窗的边界条件提供接触本构。 

【文章来源】：地下空间与工程学报. 2020,16(04)北大核心CSCD

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【部分图文】：

不同法向压力、不同材料条件下剪应力-剪位移ω关系

图5 不同法向压力、不同材料条件下剪应力-剪位移ω关系此外，接触剪切试验后不同透明材料的表明产生了一定程度的摩擦划痕。此处展示最大法向压力400 kPa条件下的各材料表面摩擦划痕情况，如图6所示。显而易见，钢化玻璃和石英玻璃几乎看不到摩擦痕迹，而其他材料则有明显的刮花、划痕，影响其透光性。

此外，接触剪切试验后不同透明材料的表明产生了一定程度的摩擦划痕。此处展示最大法向压力400 kPa条件下的各材料表面摩擦划痕情况，如图6所示。显而易见，钢化玻璃和石英玻璃几乎看不到摩擦痕迹，而其他材料则有明显的刮花、划痕，影响其透光性。根据剪应力和剪切位移关系曲线的试验结果，将6种透明材料与砂土的接触面剪切破坏应力随法向应力的变化进行整理，并对其进行线性拟合，得到相应的接触面抗剪强度线，如图7所示。通过对各直线的拟合得到6种透明材料与砂土的接触摩擦系数，如表2所示。

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3252596