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题名钙质砂颗粒破碎演化规律和预测模型研究
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作者
杨星
旷杜敏
粟劲苍
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机构
湘潭大学土木工程学院
湘潭大学材料科学与工程学院
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出处
《湘潭大学学报(自然科学版)》
2025年第2期108-120,共13页
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基金
湖南省自然科学基金(2022JJ40440)
湖南省教育厅优秀青年基金(22B0151)。
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文摘
颗粒破碎会引起颗粒级配发生变化,从而对其物理力学性质产生影响.为定量描述侧限压缩作用下混合粒组钙质砂颗粒破碎的演化规律,基于分形分布理论,采用不同初始孔隙比和不同初始分形维数的混合粒组钙质砂,开展了不同终止轴向应变的侧限压缩试验.根据颗粒破碎的级配演化情况,建立了能综合考虑混合粒组中各单粒径组的级配演化模型.试验结果表明:钙质砂试样的压缩过程可依次表述为颗粒的位置调整、颗粒破碎和颗粒重排、颗粒密实化,在颗粒排列相对更为疏松的情况下,即初始孔隙比越大或初始分形维数越小,屈服应力更小.颗粒的相对破碎率随着轴向应变的增大而增大,映射其线性关系的斜率与初始孔隙比和初始分形维数密切相关,进而推导出能描述4个变量之间关系的表达式,其中波动范围最大的参数随初始孔隙比的增大而增大,随初始分形维数的增大而减小.在此基础上,求解了能描述混合粒组钙质砂颗粒破碎级配演化规律的模型,与试验对比分析发现模型预测效果良好,为研究钙质砂的颗粒破碎问题提供了新思路.
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关键词
钙质砂
侧限压缩试验
分形分布理论
颗粒破碎
级配演化规律
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Keywords
calcareous sand
confined compression test
fractal distribution theory
particle breakage
gradation evolution law
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分类号
TU43
[建筑科学—岩土工程]
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