❶ 試驗設備
自行設計了試件縱向載入裝置，結構示意圖見圖4.1所示。該裝置主要構件是4根拉桿和兩側擋板，每根拉桿配備4個螺母：2個內側螺母和2個外側螺母。擰緊外側螺母可對試件施加初始縱向載荷並固定擋板，內側螺母只用於固定擋板，試驗中擋板保持固定。縱向載入裝置上安裝6隻載荷感測器，右側4隻拉桿感測器用於測量試件初始縱向載荷，左側兩只試件感測器測量試驗過程中的縱向載荷。
圖4.1縱向載入裝置示意圖
試件橫向載荷由伺服式壓力機施加，型號為WDS-100，最大載荷為100kN，量程可分為10級。縱向載入裝置和試驗情況見圖片4.1～圖片4.3所示。
圖片4.1拉桿感測器
圖片4.2試件感測器
4.2.3試驗過程
石膏試件澆注脫模後自然乾燥15天，達到穩定強度後進行試驗。試驗主要步驟為：首先均勻旋緊外側螺母對試件施加初始縱向載荷至預定值，再擰緊內側螺母以定位擋板，然後施加橫向載荷，開始記錄橫向載荷和撓度關系曲線，讀取縱向載荷並記錄，同時注意觀察岩層位移和破壞情況。橫向載荷經一級均壓後作用在試件上，壓力機壓頭移動速率為1mm/min。
圖片4.3試驗情況
❷ 試驗工況設計
6.1.2.1 工況設計遵循的理論依據
本次載荷試驗物理模型有以下幾個特徵：
1）載荷試驗採用中心荷載形式，不考慮偏心荷載；
2）基底粗糙；
3）載荷板位於地基表層，相當於基底以上無填土，不考慮填土自重對基底的超載，不考慮填土的抗剪強度；
4）鑒於風積砂粘粒含量低、分選好、級配差、低壓縮性、整體性好等物理力學特性和模擬地基鋪設過程中對其均一性的嚴格控制，試驗中的模擬地基是一個均質體，在同一種工況中忽略風積砂顆粒組成及物理力學性質的差異。
圖6.1 試驗基坑平面圖及剖面圖
圖6.2 靜力載荷試驗反力載入裝置設計
1943年太沙基（K.Terzaghi）在推導均質地基上的條形基礎受中心荷載作用下的極限承載力時，把土作為有重力的介質，並有如下一些假設：
1）基礎底面完全粗糙，即它與土之間有摩擦力存在；
2）基土是有重力的（γ≠0），但忽略地基土重度對滑移線形狀的影響。因為，根據極限平衡理論，如果考慮土的重度，塑性區內的兩組滑移線形狀就不一定是直線；
3）當基礎埋置深度為D時，則基底以上兩側的土體用當量均布超載q＝γ0D來代替（γ0為比重），不考慮兩側土體抗剪強度的影響。
根據以上假定，滑動面的形狀如圖6.3a所示，也可以分成三個區。
Ⅰ區：基礎底面下的土楔aa′d，由於假定基底是粗糙的，具有很大的摩擦力，因此aa′面不會發生剪切位移，該區的土體處於彈性壓密狀態，它與基礎底面一起移動，該部分土體稱為彈性楔體（剛性核），代替了普朗特爾解的朗肯主動區。根據幾何條件，滑動面ad（或a′d）與水平面夾角Ψ＝φ。
Ⅱ區：假定與普朗特爾假定一樣，滑動面一組是通過a、a′點的輻射線，另一組是對數螺旋曲線de、de′，同時忽略土的重力對滑移線形狀的影響。
Ⅲ區：仍是朗肯被動狀態區，滑動面及a′e′與水平面成 角。
圖6.3 太沙基（K.Terzaghi）極限承載力
當作用在基底壓力為極限承載力Pu時，發生整體剪切破壞，彈性壓密區（Ⅰ區）a′ad將貫入土中，向兩側擠壓土體adef及a′de′f′達到被動破壞。因此，在ad及a′d面上將作用被動力Ep，與作用面的法線方向成φ角，如圖6.3b所示。取Ⅰ區彈性楔體ada′作為脫離體，考慮單位長基礎，分析其力的平衡條件來推求地基的極限承載力。
本次載荷模擬試驗較好地符合了太沙基極限承載力理論的假定條件，以該理論為基礎設計的試驗工況，在圓形基礎作用下，地基內各點應力狀態在同一水平面上關於地基中心軸對稱。
6.1.2.2 試驗工況設計
在蘇里格天然氣第三處理廠實測地下水位線以上風積砂平均天然密度為1.64g/cm3，平均含水量為4％，計算其對應的干密度為1.58g/cm3。本次試驗針對由單一風積砂構成的地基設計三種試驗類型。
（1）第一種類型
為了研究風積砂干密度對地基承載力的影響及地基中應力分布的影響，保持風積砂天然干密度1.58g/cm3不變，設計2％、4％、6％、8％四個低含水量和12％、16％兩個高含水量，共六種工況。根據基坑尺寸，分10層鋪設，每層厚12cm，具體設計見表6.1 。試驗採用人工夯實法鋪設，在鋪設過程中嚴格控制每層地基的鋪設砂土質量、鋪設後的體積，並及時跟蹤監測砂土含水量，為了避免人為造成的地基分層現象，在每層鋪設完畢將表層砂土體刮花，及時鋪設下一層，以保證模擬地基達到設計要求。
表6.1 同一干密度下不同含水量工況設計
為了研究在上部荷載作用下地基中附加應力大小和分布特徵，在地基內不同位置設置JXY-2型鋼鉉式土壓力盒。壓力盒埋置遵循以下設計原則：
1）承載板下方沿中心軸在不同地基深度水平布置壓力盒，研究上部荷載作用下中心附加應力變化特徵。
2）考慮到壓力盒本身的體積和質量對地基材料屬性和地基附加應力分布的影響，要盡量提高壓力盒的利用效率。鑒於本次載荷在同一水平面上各點應力狀態關於地基中心軸對稱的特點，在同一地基深度平面上只在中心軸一側布置壓力盒，另一側可由對稱性求出，相鄰兩個水平面上壓力盒應交錯布置。
3）參照太沙基理論的假定滑動面，計算出本次模擬試驗中的彈性區、過渡區和被動土壓力區，並在被動土壓力區垂直布設土壓力盒，測其水平附加應力變化特徵。
4）中心點以外水平布置的壓力盒除測定該點處豎向附加應力外還應控制附加應力的影響范圍，根據2004年中國建築工業出版社出版的葉書麟的《地基處理》，當砂墊層厚度z（本次模擬試驗處理深度為1.5m）與地基寬度B（即載荷板直徑0.2m）的比值大於0.5，地基應力擴散角取30°，計算附加應力影響范圍，布置壓力盒。
第一類試驗中壓力盒布置如圖6.4所示。
圖6.4 壓力盒布置示意圖（單位：cm）
圖6.5 標志層染色劑的配製
為監測地基破壞後地基內部的變形破壞特徵，在載荷板以下地基深度12cm范圍內鋪設標志層，標志層深度間隔採取3cm，每層標志層水平鋪設厚度1cm，面積為10×60cm2。為了避免標志層因材料屬性不同而造成的試驗誤差，特採用染色後天然乾燥的風積砂作為標志層（通過使用純度為36％的乙酸配製甲基紅溶液來實現染色，圖6.5）。
（2）第二種類型
為了研究風積砂含水量對地基承載力的影響及地基中應力分布的影響，保持風積砂天然含水量4％不變，設計1.53g/cm3、1.58g/cm3、1.62g/cm3三種干密度工況（表6.2）。鋪設工藝與第一類型相同。
表6.2 同一含水量下不同干密度工況設計
（3）第三種類型
採用毛烏素沙漠地區最常見的地基處理方法———水墜墊層法設計兩種工況。
1）水墜法：根據水墜法試驗結果，每次虛鋪砂土厚度採取30cm，注水至15cm水頭高度，待排水至水頭高度為零，鋪設下一層。
2）水墜加振動密實法（飽和振墜）：每次虛鋪砂土厚度30cm，注水至水頭高於砂層表面15cm後，使用插入式混凝土振動器振搗，振點布局按梅花形布設，振點平面間距為25cm×25cm，完畢後進行下一層施工。
❸ 請問：設在一個載入裝置，要求載入100KN，液壓油缸怎麼選擇，急急急，謝謝
10噸的油缸不算大，為了減小設備成本，可以把液壓系統的最高工作壓力設置在16兆帕，這樣可以兼顧成本、性能和體積。
16兆帕，10噸的油缸，缸徑為90mm，缸徑可以設計為63mm，行程根據需要自己確定，模擬公路路面的話，有150mm也夠了。
為了長時間保持壓力，最好是在油缸上加一個蓄能器，從而長時間保持壓力，可以減小系統發熱，又可以在故意模擬顛簸路面時，吸收油缸的沖擊和震動。
❹ 2021機械專業論文題目
在寫機械專業論文時，首先面臨的問題就是題目如何擬定?題目的選擇，關系著論文的成敗，因此決定論文題目時，必須經過審慎的考慮。下面我給大家帶來2021機械專業論文題目_機械論文題目選題，希望能幫助到大家!
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