本文通過透明土與粒子圖像測速技術(shù)(PIV)相結(jié)合,利用自行設(shè)計的圓柱形試件貫入裝置對圓柱形試件貫入至透明土中的土體內(nèi)部的位移、貫入深度進行了研究。透明土是用與天然土體性質(zhì)相近的透明材料代替天然的土體,并利用其內(nèi)部透明可視的特性得到土體在某種條件下內(nèi)部位移的一種特殊土體。本文中所使用的透明土模型是以正十二烷和90#白油的混合物為孔隙液,以及一定級配的熔融石英為骨架材料配置而成。并將激光器產(chǎn)生的激光線通過柱面鏡轉(zhuǎn)化為激光扇面,利用光線的干涉原理在透明土內(nèi)部產(chǎn)生可記錄土體內(nèi)部位移信息的散斑。然后利用粒子圖像測速技術(shù)(PIV)對高速相機拍攝的高幀率圖像進行處理得到土體內(nèi)部的位移云圖,用以分析圓柱形試件的直徑、質(zhì)量、貫入端形狀以及速度對貫入透明土中產(chǎn)生的位移影響。研究中主要關(guān)注貫入過程中產(chǎn)生最大位移的時刻和土體位移穩(wěn)定的時刻,研究發(fā)現(xiàn),試件貫入端形狀影響土體內(nèi)部產(chǎn)生的最大位移值及位移的橫向影響范圍,試件直徑對于產(chǎn)生的土體內(nèi)部的最大位移有影響,試件的質(zhì)量影響貫入過程中土體內(nèi)部位移的影響范圍,貫入試件的速度影響土體內(nèi)部最大位移值以及位移的橫向影響范圍。對于貫入至石英砂與透明土中的試件,在質(zhì)量相差不大...

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景、目的及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài)分析
        1.2.1 物體快速貫入土體研究現(xiàn)狀
        1.2.2 透明土研究現(xiàn)狀
        1.2.3 圖像相關(guān)技術(shù)
        1.2.4 貫入深度預(yù)測的研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究內(nèi)容
2 貫入試驗
    2.1 試驗準(zhǔn)備
        2.1.1 試驗材料的準(zhǔn)備
        2.1.2 試驗儀器準(zhǔn)備
        2.1.3 骨料級配
        2.1.4 試驗試件
        2.1.5 透明土模型制備
        2.1.6 試驗過程
    2.2 透明土位移云圖結(jié)果分析
        2.2.1 貫入端形狀對土體位移及變形范圍的影響
        2.2.2 貫入試件直徑對土體位移及變形范圍的影響
        2.2.3 貫入試件質(zhì)量對土體位移及位移影響范圍的影響
        2.2.4 貫入試件速度對土體位移及變形范圍的影響
    2.3 本章小結(jié)
3 貫入深度分析
    3.1 試驗?zāi)Ｐ椭苽渑c試驗過程
    3.2 貫入位移曲線分析
        3.2.1 干燥石英砂中貫入位移曲線分析
        3.2.2 透明土貫入位移曲線分析
    3.3 貫入速度曲線分析
        3.3.1 干燥石英砂中貫入速度曲線分析
        3.3.2 透明土中貫入速度曲線分析
    3.4 試驗現(xiàn)象解析
    3.5 總結(jié)
4 貫入深度預(yù)測
    4.1 前言
    4.2 材料屬性模型
    4.3 控制方程
        4.3.1 守恒方程
        4.3.2 塑性區(qū)域邊界條件
        4.3.3 彈性區(qū)域邊界條件
        4.3.4 響應(yīng)方程
    4.4 試件形狀方程
    4.5 貫入方程
    4.6 試驗驗證
    4.7 本章小結(jié)
5 結(jié)論和展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝



本文編號：3765539