巴西试验法测定冰力学性质的可靠性研究

发布时间：2020-07-21 18:49

【摘要】：在冰工程领域,无论是将冰体作为一种载体利用还是对冰灾害进行预防,冰的力学性质都是极其重要的参数。冰力学性质参数包括压缩强度、抗拉强度、断裂韧度等。对冰力学性质的研究起步很早,试验方法也不尽相同。在极地和亚极地水利、航运工程飞速发展对冰力学性质需求增加的前提下,本文探索将广泛应用于岩石领域的巴西试验方法应用于冰力学性质研究的可行性。不仅希望得到冰的部分强度参数,更是希望论证此试验方法应用于冰力学性质测试的可靠性。进一步将其推广至极地和亚极地冰的试验研究中,从而为极地和亚极地“一带一路”中的冰力学参数测试做出贡献。通过对黄河冰的加载试验得到了冰的抗拉强度值,根据获取的试验结果,分析了冰的抗拉强度所存在的速率效应、温度效应、尺寸效应等,进一步论证了用巴西试验方法测定冰抗拉强度的可行性;然后根据试验得到的断裂韧度结果,分析了冰的断裂韧度与应变速率、温度、尺寸的关系以及断裂韧度受应变速率和温度综合影响下的变化形式,也得出了用巴西试验方法测定冰断裂韧度的可行性。使用巴西试验方法对冰样进行加载,并不是每一个巴西试样都会得到用于计算力学性质的有效曲线。为了寻求更高的巴西试验成功率,通过对乌梁素海冰制作了不同类型的冰样,探索试样直径、试样加载角、试样有无中孔对巴西试验的成功率影响。通过对每组次巴西试样进行加载试验,根据其试样劈裂呈现的载荷-位移曲线,本文统计了相应的有效曲线数量,分析了不同组次下的试验成功率。所得结论是中心无孔、直径为90 mm且加载角位于25°~30°之间的试样为成功率最高试样。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TV131

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本文编号：2764657