基于数字图像测量技术的豆粕剪切变形特性

作     者：曾长女 金南南 谷贺 周飞 Zeng Changnü;Jin Nannan;Gu He;Zhou Fei

作者机构：河南工业大学土木工程学院郑州450001 河南工业大学人事处郑州450001 

基　　金：河南省高等学校重点科研项目计划(19A560009) 河南省粮油仓储建筑与安全重点实验室开放基金(2016KF-B03) 粮食公益性行业科研专项(201513001) 河南工业大学青年骨干教师资助计划(2015004) 

出 版 物：《农业工程学报》 (Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering)

年 卷 期：2020年第36卷第5期

页      码：310-317页

摘      要：为了研究豆粕在剪切过程中的变形特性,利用基于数字图像测量技术的三轴仪,开展了豆粕三轴剪切试验。考虑了围压(25~100 kPa)、孔隙率(44.8%~50.9%)及颗粒破碎对豆粕强度及变形的影响,分析豆粕的不同变形发展阶段,并提出对应的应力应变模型,获得相关的强度和变形参数。试验结果表明,豆粕试样的应力应变曲线为软化型,随着围压增大,其强度软化性增大,剪胀性却逐渐减小。相同围压下,随着试样孔隙率减小,豆粕的峰值强度逐渐增大,剪胀角也逐渐增大,剪胀性表现越明显。不同破碎程度的豆粕颗粒分析结果对比发现,破碎后的豆粕峰值剪切强度增大,体变呈完全剪缩,围压越大剪缩现象越明显,这表明颗粒破碎对强度和变形影响很大,且围压对颗粒破碎的影响比孔隙率对颗粒破碎的影响大。最后,基于局部变形结果分析,将豆粕的应力应变曲线划分为3个阶段,即破坏前、破坏和残余阶段,提出了不同阶段对应的应力应变模型,获得了其强度和变形参数,得到破坏比为0.701 6。通过研究豆粕的剪切变形特性试验结果,获得了豆粕的强度、变形规律及其本构模型,可为粮仓结构的安全设计、优化分析及粮仓储粮等进一步数值仿真建模提供基础参考数据。

主 题 词：力学特性 模型 数字测量技术 豆粕 三轴试验 应力应变关系 

学科分类：0710[理学-生物科学类] 0832[0832] 08[工学] 0802[工学-机械学] 083202[083202] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.11975/j.issn.1002-6819.2020.05.036

馆 藏 号：203906448...