植物根—土復(fù)合體原位剪切試驗裝置的設(shè)計
本文選題:植物 + 根—土復(fù)合體。 參考:《內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)》2016年碩士論文
【摘要】:近年來在防風(fēng)固沙、固土護坡、保持水土、防治土壤侵蝕方面,植物固土措施已成為重要手段。針對植物根-土復(fù)合體,室內(nèi)剪切試驗時存在土體振動等問題;現(xiàn)場剪切試驗時存在試驗周期過長、植物生長情況不夠真實、試驗操作較為復(fù)雜、拉拽速度不均勻等問題。為了在野外現(xiàn)場進行原位試驗,使試驗結(jié)果更接近實際情況,本課題對其進行了研究。主要研究內(nèi)容如下:1、基于原位剪切的原則,對試驗方案進行了改進,采用一種植物根一土復(fù)合體原位剪切試驗的方式,并設(shè)計一種植物根—土復(fù)合體原位剪切試驗裝置(簡稱剪切裝置),采用電動拉桿帶動專用卡具進行剪切,通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)測出剪應(yīng)力與剪切位移;2、基于SolidWorks軟件完成剪切裝置的設(shè)計,并用Ansys Workbench和proteus軟件對剪切裝置進行受力分析和電路仿真,制造出剪切裝置。剪切裝置主要由機架、固定卡具、滑動機構(gòu)、拉拽機構(gòu)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等組成;3、對剪切裝置進行了空載拉拽試驗和野外試驗。試驗結(jié)果表明:該剪切裝置可一次性完成根—土復(fù)合體的剪切,數(shù)據(jù)的讀取、采集、記錄等多道工序,得到力—位移關(guān)系曲線,滿足使用要求;同時,為植物根—土復(fù)合體原位剪切試驗裝置的進一步改進提出了建議。
[Abstract]:In recent years, plant soil consolidation measures have become an important means of preventing wind and sand, soil and slope protection, soil and water conservation and soil erosion control. In view of the problems such as the vibration of soil in the laboratory shear test, the long period of the field shear test, the fact that the growth of the plant is not real, the operation of the test is more complicated, and the pulling speed is not uniform. In order to carry out in situ test in the field and make the test results more close to the actual situation, the subject is studied in this paper. The main contents of this study are as follows: 1. Based on the principle of in-situ shear, the experimental scheme was improved, and a method of in-situ shear test of plant root-soil complex was adopted. A kind of in-situ shear test device for plant root-soil complex (abbreviated as shearing device) was designed. The electric pull rod was used to drive the special clamping device for shearing. The shear stress and shear displacement are measured by data acquisition system, and the shear device is designed based on SolidWorks software. The shear device is fabricated by using Ansys Workbench and proteus software to analyze the force and simulate the circuit of the shear device. The shear device is mainly composed of frame, fixed clamp, sliding mechanism, pulling mechanism and data acquisition system, etc. The no-load pulling test and field test are carried out on the shear device. The experimental results show that the shear device can complete the cutting of root-soil complex at one time, read, collect and record the data, and obtain the curve of force-displacement relation, which can meet the requirements of application, at the same time, Suggestions for further improvement of in situ shear test equipment for plant root-soil complex are proposed.
【學(xué)位授予單位】:內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:S157.43
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,本文編號:1864926
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