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基于应力路径试验的小麦粮堆力学特性和应力应变关系模型 总被引：3，自引：3，他引：0
粮仓中粮堆在装卸时存在着复杂的应力路径,为了得出复杂应力路径对粮堆模量和临界状态特性的影响规律,以及粮堆应力应变关系模型,该文在侧向应力50~300 k Pa下,进行了常规三轴压缩(conventional triaxial compression,CTC)、等p压缩(constant mean normal stress compression,CMS)、三轴主动压缩(reduced triaxial compression,RTC)三轴应力路径试验,分析了应力路径和侧向压力对模量的影响和粮堆临界状态特性;修正岩土体三次曲线模型,建立了适于描述仓内小麦粮堆应力应变的模型,并通过应力路径试验结果和文献试验结果对模型的适用性进行验证。研究结果表明:各应力路径下初始模量、割线模量E50均随着侧向应力呈幂函数增长;CTC、CMS试验的割线模量E50比初始模量发生较大的降低,而RTC试验没有明显降低。在参考压力(大气压力)下,对于初始模量,CTC试验的结果最大,RTC试验的结果最小;对于割线模量E50,CTC试验的结果最小,RTC试验的结果最大。CTC试验的初始模量、割线模量均随着侧向应力增长最慢,而RTC试验的结果均随着侧向应力增长最快。不同应力路径和侧向应力下,试验的破坏点均落于同一临界状态线上,小麦粮堆临界状态应力比为0.976。修正三次曲线模型反映了粮堆强度、峰度系数和峰值应变等特性,并通过8个参数进行计算;通过应力路径试验结果和文献试验结果对该模型进行了验证。研究结果可为粮仓装卸料压力、变形的计算提供更符合实际应力路径条件的参量,建立的修正三次曲线模型可用于粮堆应力和变形的数值模拟,为粮仓的设计提供参考。 相似文献
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探讨棉籽和蓖麻籽植物油料的冷榨应力-应变关系、应力-压缩比关系以及加载速率对应力-应变关系和应力-压缩比关系的影响，探讨临界压榨压力选取问题。进行了棉籽和蓖麻籽冷榨试验，采用川北方程建立双曲线型应力-应变模型和压缩比的理论计算模型。研究表明，加载速率对油料破碎应力、应变以及应力-应变关系有影响，速率越大，破碎应力和应变越大；棉籽和蓖麻籽的模拟结果与实测值比较吻合。根据压缩比变化率及其斜率曲线近似确定出棉籽和蓖麻籽工程临界压榨压力分别为70 MPa和100 MPa。 相似文献
3.
为深入研究籽棉压缩及应力松弛过程的力学特性并构建其本构模型,该研究以籽棉为研究对象开展试验,分别利用改进西原模型和五元件广义Maxwell模型对压缩和应力松弛的应力应变曲线进行描述。通过定义的本构模型对不同含水率及喂入量的籽棉力学特性试验数据结果进行参数辨识,得到相关模型参数,并探究不同因素对压缩及松弛过程应力的影响规律。研究结果表明:曲线拟合法求解籽棉压缩及应力松弛过程本构模型参数的决定系数均大于0.9,改进西原模型、五元件广义Maxwell模型可以较好地描述籽棉压缩力学特性和应力松弛特性。对籽棉压缩及应力松弛力学特性解析显示,模型参数表现出明显的应力规律:通过Duncan均值比较结果可知:籽棉压缩本构模型参数中不同含水率组间弹性模量差异均显著(P0.05),不同喂入量组间串联虎克体弹性模量差异显著(P0.05),压缩应力值与含水率、喂入量呈正相关关系;籽棉应力松弛模型参数中不同含水率及喂入量组间弹性模量及粘性模量差异均显著(P0.05),弹性模量、粘性模量与含水率及喂入量均呈正相关关系。籽棉压缩与应力松弛力学特性的研究可为籽棉压缩过程机理研究、模拟仿真提供理论依据,缩短机具研发过程。 相似文献
4.
重塑黄土抗剪强度的环剪试验研究 总被引：1，自引：0，他引：1
[目的]研究大应变条件下黄土强度的影响因素及规律,为黄土地区发生滑坡等大变形破坏提供理论依据。[方法]利用环剪仪对重塑黄土进行大剪切位移下的剪切试验,探究不同正应力及剪切方式对不同含水率的重塑黄土其残余强度的影响。[结果]正应力越大,残余强度越大,达到残余强度所需的剪切位移越小;随着含水率的增大,残余黏聚力浮动值不大,残余内摩擦角逐渐减小,并据此拟合出残余内摩擦角与含水率的参考公式;从脆性指数的角度得出所研究的重塑黄土的应变软化都不明显,且脆性指数随着正应力和含水率的增加而降低。[结论]重塑黄土的峰值强度和残余强度受含水率、正应力的影响规律相似,可通过含水率对残余强度进行估算。 相似文献
5.
[目的]研究根—土复合体的非线性破坏准则,并结合不同含根量(G=0.12%,0.24%,0.36%)、不同含水率(w=13.22%,16.22%,19.22%)条件下根—土复合体强度,开展根—土复合体非线性特性研究,为生态水土防治工作提供科学参考。[方法]采用GDS三轴仪开展了根—土复合体的固结不排水三轴试验,获得根—土复合体应力—应变曲线及抗剪强度指标。[结果]素土与根—土复合体应力—应变关系曲线为硬化型。含根量与根—土复合体峰值强度成正比关系,但含水率对其峰值强度的影响表现出反比关系。当G=0.36%时,根—土复合体峰值强度的最大增幅为70.1%;当w=13.22%时,根—土复合体峰值强度最大增幅为86.7%。根—土复合体非线性破坏准则在正应力低于临界应力时呈非线性,在正应力高于临界应力时呈线性。c,k为根—土复合体非线性破坏准则中描述根系作用的关键参数,其中c与含根量和含水率均成正比关系,c越大,根系对根—土复合体强度的贡献程度越大;k与含根量成反比,与含水率成正比,k越小,根—土复合体强度包线的非线性化特征越明显。[结论]含根量(G)和含水率(w)对根—土复合体强度有显著影响。... 相似文献
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生物多孔介质热风干燥数学模型及数值模拟 总被引：8，自引：6，他引：2
为了研究生物多孔介质在热风干燥过程中的热质传递机理以及其内部应力应变分布规律,根据生物多孔介质中温度、水分及应力之间复杂的耦合关系,基于菲克扩散定律、傅立叶导热定律和热弹性力学理论,建立了对流干燥条件下,含湿多孔介质内部传热传质过程热-湿-力双向耦合的数学模型。采用有限差分法编制相应的计算程序,对其进行数值计算,数值结果与马铃薯和胡萝卜对流干燥试验结果之间的相对误差均小于5%;进一步分析了干燥特性曲线,以及温度、干基含水率和应力应变的时空分布;最后分析了风温、风速等干燥条件以及多孔介质厚度对干燥过程的影响,结果表明:在一定试验条件下,风温越高,风速越大,切片厚度越薄,干燥时间越短。研究为改善生物多孔介质热质传递现象物理机理的理解提供参考。 相似文献
7.
考虑不同地区黄土的结构性差异,选取洛川、兰州和杨凌3地的典型黄土,分别进行三轴剪切试验,测定了应力应变关系曲线.基于Duncan-chang双曲线模型,提出了一种简便求取结构性参数的方法,得出了这3个地区的黄土结构性参数的变化规律,较好地揭示了它们的结构性的变化规律和影响因素.结果表明,非饱和黄土的结构性参数随应变的增大先降低,而后保持在一个稳定的水平.含水率与围压对黄土的结构性影响显著.在相同的围压条件下,含水率越低,黄土的结构性参数越大;在相同的含水率条件下,围压越小,黄土的结构性参数越大.对不同地区而言,在相同条件下杨凌黄土的结构性最强,洛川黄土次之,兰州黄土结构性最弱. 相似文献
8.
为探究枸杞真空冷冻干燥过程中的热质迁移,克服应力应变现象不能直观获取的问题,该研究通过对鲜枸杞切片试验图像二值化处理,建立了鲜枸杞真空冷冻干燥的热-质-结构耦合的物理模型,对真空冷冻干燥过程中枸杞温度变化、水分变化以及其内部的应力应变进行了热-质-力耦合分析,并对分析结果进行试验验证。模拟分析结果表明,预冻结过程中,细胞始终在膨胀,当细胞完全冻结时细胞所受应力达到最大,而干燥阶段热质传递对应力影响较小。提高真空冷冻干燥过程中的升温速率,在一定程度上能够缩短冻干所需时间,并且真空冷冻干燥过程中的枸杞样本的含水率下降速率随干燥时间的增大而减小,该变化趋势与Wang and Singh模型更加贴合(R2为0.983)。试验验证结果表明,该研究建立的模型能够较好反映并预测真空冷冻干燥过程枸杞样本的温度及应力应变的变化趋势(R2为0.857)。研究结果可为真空冷冻干燥系统优化和工艺参数的科学制定提供参考。 相似文献
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以陕南土坎梯田田坎为研究对象,通过室内常规三轴剪切试验,对当地梯田田坎的变形和抗剪强度规律进行了研究,分析了田坎土体的应力—应变关系及抗剪强度特性,探究了田坎产生破坏的形式及其产生这种破坏的原因。结果显示:所采土样洋县的为膨胀土,黑山无膨胀性或较弱膨胀性;土样的强度变形关系在较高围压下呈硬化型,随着围压升高结构破坏程度升高,应变强化程度增强,低围压下则呈现出弱软化特性;在土层120cm范围内的田坎土样,其抗剪强度参数沿深度分布无明显规律性,抗剪强度参数对含水率变化敏感,分析认为由于含水率不同致使土层之间存在的抗剪强度差异可能会导致田坎失稳。 相似文献
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该文以研究光皮树果实冷榨制油过程中的流变特性为目标,利用自制直筒式压榨试验装置进行不同压榨应变水平的应力松弛试验,基于岩石流变基本模型分段模拟应力应变关系,建立其流变模型并进行验证。结果表明:光皮树果实加载过程中应力应变关系呈现线性和非线性两部分,屈服应变为0.4,应力松弛量随着压榨应变的增大而增大。采用分段模拟建模分析,并确定相应的模型参数。首先利用弹性元件和阻尼器模组合而成的广义Maxwell模型模拟线性段松弛过程,再利用线性与川北公夫模型叠加共同模拟非线性段松弛过程,构建了直筒式冷态压榨的流变模型,并进行了参数求解。误差分析表明:应变为0.5时,相对误差较大;而实际压榨过程中光皮树果实压榨应变均大于0.55,在此段应变范围内的模型平均相对误差均在7%之内,因此该模型为研究光皮树果实直筒式冷态压榨设备时应力应变参数的选取提供基础数据。 相似文献
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引水隧洞是农业、水利等工程领域重要的地下结构,确定合理的施工参数是保证隧洞施工安全的前提。该研究基于复变函数方法,考虑开挖卸荷和围岩-衬砌相互作用影响,推导了非均匀应力场下开挖后立即支护时衬砌与围岩光滑接触条件下应力与位移的解析解,并基于最大主应力准则建立隧洞施工参数优化目标函数,以两个不同算例分别设计了隧洞的开挖尺寸和衬砌的弹性模量。研究结果表明：围岩开挖边界引起的应力集中以及衬砌内部的应力分布均与隧洞开挖尺寸、内部水压力、原岩应力场中的水平侧压力系数、围岩与衬砌的物理力学参数等有关;当水平侧压力系数大于1.00时,衬砌内最大主应力值会随着隧洞开挖尺寸的增大而增大,甚至会在衬砌内壁0°和90°处附近出现拉应力;当水平侧压力系数小于1.00时,衬砌内最大主应力值会随着衬砌材料弹性模量的增大而增大。通过分析两个算例可知,合理限制隧洞开挖尺寸、适当增加衬砌内壁处的配筋率均有利于隧洞衬砌安全;采用高强度低弹性模量的混凝土配比用于衬砌,可提高衬砌的承载能力。研究结果可为相关工程中隧洞的开挖与支护参数设计等提供理论借鉴和参考。 相似文献
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Masoumeh Pouresmael Ramazan Ali Khavari-Nejad Javad Mozafari Farzaneh Najafi Foad Moradi 《Archives of Agronomy and Soil Science》2013,59(12):1675-1693
Crop drought tolerance improvement is one of the most challenging objectives of plant breeding programs. Developing an efficient screening technology and access to genetic variation for the traits contributing toward drought tolerance are major steps in this direction. To go in this quest, an experiment was conducted under controlled condition in a greenhouse. Nine Kabuli chickpea genotypes were grown under well-watered condition (85–90% field capacity (FC)) until start of flowering. Then, the following water treatments were imposed: well-watered, intermediate (55–60% FC), and severe (25–30% FC) drought stress. Physiological and agronomical traits were compared under different water treatments. Drought stress and genotypes interaction was significant in all measured traits, indicating that various genotypes responded differently to drought stress. Among measured traits, electrolyte leakage, stomatal conductance, yield components, and harvest index exhibited the highest variations. Yield components and stomatal conductance showed maximum reduction under drought stress and in susceptible known genotype, ILC3279, reduction reached up to 95%. Principal component analysis indicated that relative water content, photochemical efficiency of photosystem II, and stomatal conductance are the physiological traits with greater contribution toward drought tolerance. Therefore, these traits should be evaluated ahead of many other traits in making selections for drought-tolerant chickpea genotypes. 相似文献
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14.
通过对刺五加（Acanthopanax Senticosus）幼苗的盆栽实验,模拟4个土壤水分梯度（对照、轻度水分胁迫、中度水分胁迫和重度水分胁迫）下,刺五加幼苗的光合色素、光合作用以及脯氨酸和丙二醛含量的变化特性。结果表明:光合色素含量随水分胁迫程度的加强呈下降的趋势,中度和重度水分胁迫组的光合色素含量较低,均显著低于对照组,而轻度水分胁迫组的光合色素含量与对照组差异不明显,且一直保持很高水平。各组的叶绿素与类胡萝卜素含量比值在3.02～3.65之间波动。在轻度的水分胁迫环境下,其净光合速率未受到显著影响,保持与对照组一致的较高水平,其蒸腾速率较低,比对照组下降27.25%,而水分利用效率比对照组增加26.97%。在中度水分胁迫环境下,刺五加幼苗表现出了较低的净光合速率和蒸腾速率以及较高的水分利用效率,与对照组相比,净光合速率下降29.46%,蒸腾速率下降50.67%,水分利用效率升高33.70%;重度的水分胁迫下的净光合速率和蒸腾速率均处于最低水平,但此时水分利用效率却最大,高出对照77.51%。在整个实验期,叶片脯氨酸和丙二醛含量随着干旱胁迫强度的增加和胁迫时间的延长而持续上升。研究表明,刺五加幼苗具有一定的抗旱能力,但不适应相对干旱的土壤水分环境。研究结论为人工栽培刺五加提供了科学依据。 相似文献
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中国沙棘和俄罗斯沙棘叶片在不同土壤水分条件下脯氨酸、可溶性糖及内源激素含量的变化 总被引：18，自引：2，他引：18
通过对中国沙棘(Hippophaerhamnoidessinensis)和俄罗斯沙棘(Hippophaerhamnoides)在野外不同生境和田间不同干旱胁迫条件下叶片脯氨酸、可溶性糖及内源激素含量的变化进行研究后发现:坡上土壤水分含量显著低于沟底的土壤水分含量,坡上中国沙棘叶片中的脯氨酸、可溶性糖含量比沟底明显增加,雌株的增加幅度大于雄株。在田间不同的干旱胁迫条件下,沙棘叶片内脯氨酸含量随着干旱胁迫程度和干旱胁迫时间的延长而增加,脯氨酸积累能力为中国沙棘>俄罗斯沙棘,雌、雄株之间的差异为雌株>雄株。沙棘叶片内可溶性糖含量随着干旱胁迫程度和干旱胁迫时间的延长而持续增加,沙棘叶片可溶性糖的积累能力因雌雄株和品种不同而出现一定差异,表现为俄罗斯沙棘>中国沙棘,雌株>雄株。随着土壤含水量的降低,沙棘叶片中的ABA显著增加,IAA和ZR的含量明显降低,GA的含量在胁迫初期升高,之后逐渐下降;中国沙棘叶片内源激素的变化幅度小于俄罗斯沙棘,雌株的变化幅度小于雄株。综合沙棘叶片中脯氨酸、可溶性糖、内源激素的变化,在干旱的适应性方面,中国沙棘和沙棘雌株更具有优势。 相似文献
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盐胁迫下马蔺的生理反应研究 总被引：2，自引：0，他引：2
Chinese iris （Iris lactea Pall. var. chinensis （Fisch） Koidz.）, a robust iridaceous plant, is widespread in arid and semiarid regions with high salinity. However, the mechanism of its salt tolerance is not well understood. In this study, plant growth, water status, content and distribution of inorganic ions, cell membrane permeability, and proline content of I. laetea under salt stress were investigated using nutrient solutions with six NaCl concentrations ranging from 0 to 350 mmol L^-1. The results indicated that the biomass, height, fresh weight, K^＋ content, and K^＋/Na^＋ and Ca^2＋/Na^＋ ratios decreased with increasing NaCl stress, whereas plant water deficit and contents of Na^＋ and Cl- increased with increasing NaCl stress. In all salt treatments, water deficit of shoots was found to be higher than that of roots and had a positive correlation with salt concentration. When the NaCl concentration was less than 280 mmol L^-1, the ion absorption selectivity ratio and the transportation selectivity ratio sharply increased with increasing NaCl stress. Under medium salt stress, I. lactea exhibited a strong K^＋ selective absorption and the transportation of K^＋ from roots to shoots increased, whereas Na^＋ was not transported and was mostly retained in roots. The plants were able to maintain osmotic adjustment through the accumulation of Na^＋, Cl-, and proline. On the basis of its biomass production under salt stress, I. lactea could be considered as a facultative halophyte. 相似文献
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土壤水分胁迫对红砂幼苗细根形态和功能特征的影响 总被引：2，自引：1，他引：1
通过盆栽人工模拟干旱试验,研究了土壤水分胁迫对红砂幼苗细根形态及功能的影响。结果表明:(1)随胁迫程度的加剧红砂幼苗细根直径和体积呈减小趋势,而根长、比根长、表面积、比表面积均呈增大趋势,表明在胁迫条件下,红砂幼苗细根可通过根长、比根长、表面积、比表面积的增加与直径和体积的减小来适应逆境胁迫。随根序的升高红砂幼苗细根直径呈增大趋势,而根长和比根长表现出减小趋势,比表面积呈先升高后降低的趋势。(2)随胁迫程度的加剧红砂幼苗细根全C含量呈降低趋势,而全N含量先呈明显的降低趋势,后呈升高趋势,表明在中度胁迫下红砂幼苗细根呼吸作用明显降低。随根序的升高红砂幼苗细根全C含量呈增加趋势,而全N含量呈下降趋势,表明红砂幼苗较低级根序具有较强的呼吸作用与代谢活性。(3)红砂幼苗细根根长与全C含量之间呈极显著正相关关系;直径与全C含量之间呈显著正相关关系;比根长与C含量呈显著负相关关系。 相似文献
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春玉米不同生育期土壤湿润层深度调控的稳产节水效应 总被引：1，自引：0，他引：1
局部根区水分胁迫可以调节作物的产量、品质及水分利用效率。现有研究多通过调控水平方向作物根区土壤水分分布来构建适宜局部根区水分胁迫环境,而水平方向根区土壤水分分布的调控存在局限性。该文以石羊河流域春玉米为研究对象,通过覆膜和控制不同生育期计划湿润层深度来实现根区土壤水分的垂向调控,分析了调控措施对不同深度土层水分、作物生长指标及水分利用效率的影响。结果表明:根区土壤水分垂向调控措施可以有效调控作物根系分布及根区土壤水分的时空变化;调控中选用大的计划湿润层深度可以有效增加深层土壤内的根长密度及其分布比例,减小不同深度土层水分差异;在调控中,水分胁迫多出现于下部土层(50~100 cm),且含水量随时间在胁迫阈值上下波动,存在空间上的局部水分胁迫和时间上的干湿交替,所构建的水分胁迫环境较为理想;该调控措施亦可对灌水量及作物耗水量进行调控,能够调节作物对降雨及深层土壤水的利用,在各生育期使用较大或较小计划湿润均可以增加对非灌溉水的利用,其中,大的计划湿润层深度有利于对深层土壤水的利用;根区土壤水分的垂向调控也会影响干物质在各组织器官间的分配,实现增产增收。以灌溉水利用效率及水分利用效率来评价各调控方案节水效果,最优根区土壤水分垂向调控方案为:地膜覆盖,灌水下限设为65%田间持水量,苗期计划湿润层深度为30 cm,拔节期计划湿润层深度为40 cm,抽雄期至成熟期计划湿润层深度为50 cm。 相似文献
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燕麦幼苗对氯化钠和氯化钾胁迫的生理响应差异 总被引：1，自引：0，他引：1
为探讨燕麦对NaCl和KCl胁迫的生理响应差异,采用水培法,研究了不同浓度NaCl和KCl胁迫对幼苗生长,活性氧代谢和渗透调节的影响。结果表明:(1)在75和150mmol/L浓度下,NaCl胁迫对燕麦幼苗的膜脂过氧化伤害和生长抑制大于KCl胁迫。NaCl胁迫下叶片中的超氧化物岐化酶(SOD),过氧化氢酶(CAT)活性及可溶性蛋白、可溶性糖和脯氨酸含量低于KCl胁迫;当浓度增大到225mmol/L时,KCl胁迫叶片中O-2.,H2O2,丙二醛(MDA),可溶性蛋白和可溶性糖含量显著大于NaCl胁迫,而SOD,抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性及谷胱甘肽(GSH)含量则相反。(2)225mmol/L KCl和NaCl处理的植株叶片水势分别为-0.867和-1.034 MPa,渗透势分别为-1.409和-1.252 MPa,说明KCl对燕麦的更强伤害不是渗透胁迫所致;经225mmol/L KCl胁迫后,燕麦叶片中Na+含量下降至对照的36.5%,而K+含量上升为对照的1.49倍,而补充20mmol/L NaCl显著提高了225mmol/L KCl胁迫下叶片Na+的含量及SOD,APX活性,降低了K+,H2O2,O-2.和MDA含量,说明离子毒害引起的活性氧积累可能是高浓度KCl胁迫对燕麦幼苗伤害大于NaCl胁迫的重要原因。 相似文献
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Water balance and distribution in the soil on maize in southern Chile A water balance on maize in a Dystrandept in southern Chile was determined. With raingauges and stemflow rings the amount of rainfall was divided into throughfall, stemflow and interception. The variation with time of the water content in the soil was determinated by tensiometers and gypsum-blocks located in the soil in and between plant rows. The water distribution on the soil surface was very heterogeneous depending on the plant development. The stemflow increased with plant growth and it is the principal factor of the irregular distribution of water in the soil profile. In the plant rows and up to a medium soil depth the matrix potential was greater than between rows. Small precipitations only have a significant effectiveness on the soil because of stemflow. 相似文献