重复受力下小叶锦鸡儿根系抗拉力学特性研究

发布时间：2020-07-18 12:51

【摘要】：本文以小叶锦鸡儿(Caragana microphylla Lam.)为研究对象,采用TY8000伺服控制拉力试验机(精度为0.01)对其1.00～4.00 mm根径范围内的直根、侧根分支处反复加载50次,加载力采用同根径根系抗拉力的30%和70%,模拟根系在大风,暴雨,滑坡等自然灾害条件下,反复受外营力的状态。研究小叶锦鸡儿直根和侧根分支处在离体后,承受反复加载后的极限抗拉特性、含水率变化、以及承受外力过程中的弹塑性。结果如下:(1)小叶锦鸡儿根系活力随离体时长变化。在离体后一段时间内小叶锦鸡儿根系可以保持一定活力,其中 1.00～2.00mm、2.00～3.00mm、3.00～4.00mm根径范围内的根系带回试验时室温保存,活力均随离体时长的增加,呈现先增大后减小的趋势。在离体后的24～25h内,活力急剧上升,达到最大值,离体26h后,活力急剧下降,离体27h后,活力整体呈现平缓下降趋势。(2)小叶锦鸡儿直根和侧根分支处的抗拉力与根径均呈幂函数正相关关系;直根和侧根分支处抗拉强度与根径均呈幂函数负相关关系。小叶锦鸡儿直根和侧根分支处的抗拉力存在显著差异,直根和侧根分支处的抗拉强度存在显著差异(P0.05)。1.00～4.00mm根径范围内,小叶锦鸡儿直根的平均抗拉强度为(42.10±8.40)Mpa,侧根分支处的平均抗拉强度为(3 1.52±5.59)Mpa,侧根分支处的平均抗拉强度为直根平均抗拉强度的74.87%。(3)试验过程中,非受力、置于室温条件下的小叶锦鸡儿直根含水率发生变化。当重复加载力为抗拉力的30%时,试验后小叶锦鸡儿1.00～2.00mm、2.00～3.00mm、3.00～4.00mm根径内非受力的直根含水率较试验前的含水率分别下降了 19.39%、21.49%、16.06%。当重复加载力为抗拉力的70%时,试验后,小叶锦鸡儿1.00～2.00mm、2.00～3.00mm、3.00～4.00mm根径内非受力的直根含水率较试验前直根的含水率分别下降了 18.35%、18.88%、9.36%。在同一加载力下,根径较小时,小叶锦鸡儿直根、侧根分支处能够承受更多的加载次数,表现出较好的延伸性。对同一根径直根而言,加载力越大,根系能够承受的加载次数越小。影响根系抗拉特性的6个因子中,关联度大小排序为:直径、加载次数、加载速度、抗拉强度、活力、含水率。重复受力过程中,根径是影响根系抗拉力的关键因素。(4)当采用极限抗拉力30%的拉力反复拉伸小叶锦鸡儿根系后,根系的抗拉强度大于同根径下未受力的根系抗拉强度,1.00～4.00mm根径范围内,重复受力后直根的抗拉强度比未受力直根的抗拉强度增加了 39.65%;当采用极限抗拉力70%的拉力反复拉伸小叶锦鸡儿根系后,根系的抗拉强度小于同根径下未受力的根系抗拉强度,重复受力后直根的抗拉强度比未受力直根的抗拉强度减小了 24%。
【学位授予单位】：内蒙古农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S793.9
【图文】：

图１技术路线逡逑Ｆｉｇ．Ｉ邋Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ邋ｒｏｕｔｅ逡逑４．邋２研究内容逡逑（Ｉ）不Ｎ离休保存T长下，小叶锦鸡儿直根的活力特性；逡逑（２邋）小叶锦鸡儿根系抗拉特性；逡逑（３邋）重复受力对小叶锦鸡儿直根的力学特性影响；逡逑（４邋）重复受力对小叶锦鸡儿侧根的力学特性影响；逡逑（５邋）不同加载速度对重复受力后小叶锦鸡儿直根抗拉特性的影响；逡逑（６）不同均匀程度对重复受力后小叶锦鸡儿直根抗拉特性的影响；逡逑（７）小叶锦鸡儿重复受力后抗拉特性与影响因子的关联度分析；逡逑Ｃ邋８邋）小叶锦鸡儿根系重复受力后弹塑性研究。逡逑

本试验对小叶锦鸡儿根系反复施加拉力采用ＴＹ８０００伺服控制拉力逡逑试验机（精度为０．０１，最大加载速度为ＳＧＯｍｒｒｒｍｉｒｒ１）、自制两端固定逡逑三点弯曲夹具及电子游标卡尺（精度为0．0ｌｍｍ）。如图２所示。逡逑ＦｉＯ邋ｆｌＶ逡逑图２逦ＴＹ８０００强力伺服机及自制试验夹具逡逑Ｆｉｇ．２邋Ｔｅｓｔ邋ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ邋ａｎｄ邋ｓｅｌｆ邋ｍａｄｅ邋ｆｉｘｔｕｒｅ逡逑４．邋４研究方法逡逑４．４．逦１标准株的选取逡逑试验实施时间为２０１８年５？１０月份。先后完成了小叶锦鸡儿根系逡逑抗拉特性、弹塑性试验、活力试验，以及重复施力下小叶锦鸡儿力学特逡逑性和含水率试验。逡逑试验开展前期，先进行小叶锦鸡儿标准株的选取。在试验地选择长逡逑

系离体后的活力峰值与离体２４ｈ的活力值相比，分别％，邋４９．７６％，邋９０．９０％。最低值较离体２４ｈ后的活力比较，分．１％，７６．９４％，邋３８．３０％。因此为保证试验根系的活力，所取须尽快完成试验，由于灌木根系相对较细，且ＴＹ８０００伺服验机拉伸速度较慢，固单根试验根要在４°Ｃ环境取出后的一验，每批次小叶锦鸡儿根系在不超过一周完成试验。逡逑邋试验根制备逡逑．邋１邋直根的制备逡逑限力直根制备：挑选表面平整、长势平直的根系进行直根，直根的根径选取范围为１．００？４．００ｍｍ，每隔１ｍｍ为一个个径级，每个径级内选取３０根进行试。试验根标距４０ｍｍ，留出相同长度的夹具夹持部分（Ａ和Ｂ）（图４），以试验侧每隔ｌ0ｍｍ进行根系直径测定，采用十字交叉法取其平点的直径。逡逑

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 李宁;陈丽华;杨苑君;;油松、华北落叶松根系抗拉特性的影响因素[J];北京林业大学学报;2015年12期

2 郭

本文编号：2760911