反復加-卸載對4種植物根系抗拉剪組合力學特性影響的研究
發(fā)布時間:2021-10-27 07:51
反復加-卸荷載作用是植物根系在抵抗頻繁侵蝕營力擾動過程中常見的加載模式,也是植物可持續(xù)固土的重要研究基礎,為探究小葉錦雞兒(Caragana microphylla)、北沙柳(Salix psammophila)、沙棘(Hippophae rhamnoides)、黑沙蒿(Artemisia ordosica)根系反復承受外力后材料力學特性的變化,以1~5mm徑級范圍內直根、含側根分支處根系為研究對象,采用TY8000伺服式強力機,研究根系反復承受50次低于相應徑級極限拉剪組合力后的材料力學特性。結果表明:4種植物根系承受低荷載(30%擬合極限力)、高荷載(70%擬合極限力)、交變荷載(低荷載與高荷載交變)反復加-卸載作用后的極限抗拉剪組合力與根徑均呈冪函數(shù)正相關,極限抗拉剪組合強度與根徑呈冪函數(shù)負相關,函數(shù)關系與單次荷載相似。反復受力前后4種植物根系極限抗拉剪組合力、極限抗拉剪組合強度的大小總體表現(xiàn)為小葉錦雞兒>北沙柳>沙棘>黑沙蒿。反復加-卸載中不同加載條件對根系抗拉剪強度影響存在差異。加載速度為20mm/min時,4種植物直根承受高荷載、交變荷載反復加-卸載后的抗...
【文章來源】:內蒙古農業(yè)大學內蒙古自治區(qū)
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2?ty8000伺服式強力機及其配套夾具??
圖3試驗根徑級測量??
側根分支處極限抗拉剪組合力.?加載速度設定為20mm/min。試驗根主根夾持在??夾具一段,另一端兩條側根自然分開,夾具夾持距側根分支處2_處兩條側根,夾??持點為C、C’,使側根兩端受拉,分支處呈剪切受力。試驗根整體受拉剪組合力作??用。??直根?&?JB?C??4?1.。???,.?.伽?^??°?側根分支?d???側視圖?俯視圖??圖4荷載施加及位移置測示意圖??(2)反復加-卸載后根系的極限抗拉剪組合力??試驗根夾持方法與單次荷載試驗相同,依據加載的不同荷載強度、加載模式、加??載速度,分別對試驗根進行共50次加-卸荷載作用,在第51次時以20mm/min勻速??加載至試驗根破壞,記錄斷裂時的極限抗拉剪組合力,分析不同反復加-卸載條件后??根系的極限抗拉剪組合力及其差異。其中,夾持根系為人工手工固定,夾具的松緊程??度會對所夾持根系造成一定損傷,難以控制,反復加載將增加根系在夾口處的受損程??度,影響實驗結果,因此實驗根如在夾具夾口處斷裂則視為夾具破壞,實驗失敗,所??得數(shù)據舍去。含側根分支根系結構較為復雜,不同結構側根分支對試驗成功率及試驗??結果影響顯著,因此本試驗僅研宄加載模式和加載速度對直根極限力的影響。??荷載梯度:在加載速度20mm/min下,設置2個荷載強度,分為低荷載(擬合極??限力的30%)、高荷載(擬合極限力的70%)兩組,即分別對試驗根勻速施力至相??當于單次加載擬合極限力的30%、70%。??交變荷載:在加載速度20mm/min下,先對直根施加30%擬合極限力,卸載后再??對直根施加70%擬合極限力,形成30%-70°/〇兩種荷載梯度交替進行的加載模式。??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]多花木藍根截面微觀結構對其抗拉特性的影響[J]. 張喬艷,唐麗霞,廖華剛,潘露,陳龍,黃同麗. 植物生態(tài)學報. 2019(08)
[2]太行山區(qū)林木根系單根固土生物力學及疲勞特性研究[J]. 穆楓,程子敏,李玉靈,徐學華,李曉剛. 西北林學院學報. 2019(02)
[3]沙障對流沙地植被和土壤養(yǎng)分的影響[J]. 王逸敏,劉康,屈建軍. 中國沙漠. 2019(03)
[4]黃土丘陵溝壑區(qū)抵抗土壤侵蝕的植物群落結構特征[J]. 寇萌,焦菊英. 水土保持研究. 2018(06)
[5]不同損傷條件下沙柳直根力學特性的自修復差異[J]. 王博,劉靜,李有芳,張欣,李強,劉嘉偉. 生態(tài)學雜志. 2018(12)
[6]折力損傷自修復對干旱礦區(qū)小葉錦雞兒根系固土的影響[J]. 王博,劉靜,王晨嘉,張欣,李強,劉嘉偉,張強. 干旱區(qū)研究. 2018(06)
[7]直剪條件下根土復合體抗剪強度研究[J]. 蔣超,顧偉偉,丁周舟,楊輝,梅嶺. 價值工程. 2018(25)
[8]人工梭梭(Haloxylon ammodendron)林固沙過程中植被與土壤耦合關系[J]. 羅青紅,寧虎森,陳啟民. 中國沙漠. 2018(04)
[9]半干旱礦區(qū)3種灌木側根分支處折力損傷后的自修復特性[J]. 王博,劉靜,王晨嘉,張欣,劉嘉偉,李強,張強. 應用生態(tài)學報. 2018(11)
[10]陜北林草混交根土復合體抗剪強度研究[J]. 王月,杜峰,周敏,張馨月,張贇贇. 水土保持研究. 2018(02)
博士論文
[1]黃土高原水蝕風蝕交錯區(qū)沙柳根系抗侵蝕機理研究[D]. 張正.西北農林科技大學 2018
[2]青海共和盆地典型固沙植物根系特征及功能研究[D]. 何凌仙子.中國林業(yè)科學研究院 2018
[3]黃土丘陵區(qū)植物根系強化土壤抗沖性機理及固土效應[D]. 李強.中國科學院研究生院(教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心) 2014
[4]林木根系固土力學特性研究[D]. 蓋小剛.北京林業(yè)大學 2013
[5]中國北方沙塵暴災害形成機理與荒漠化防治研究[D]. 張鈦仁.蘭州大學 2008
[6]基于遙感和GIS的中國土壤風力侵蝕研究[D]. 張國平.中國科學院研究生院(遙感應用研究所) 2002
碩士論文
[1]4種植物側根分支處抗折力學特性的研究[D]. 劉鵬飛.內蒙古農業(yè)大學 2016
[2]四種喬木根系抗拉特性的影響因素研究[D]. 李寧.北京林業(yè)大學 2016
[3]4種植物直根抗折力學特性的研究[D]. 鄭永剛.內蒙古農業(yè)大學 2015
[4]植物枝葉與根系固土抗蝕差異性研究[D]. 劉福全.內蒙古農業(yè)大學 2015
[5]4種植物直段根和側根分支處抗彎力學特性的研究[D]. 劉玥.內蒙古農業(yè)大學 2015
[6]5種植物側根分支處抗拉力學特性的研究[D]. 劉曉敏.內蒙古農業(yè)大學 2013
[7]根系抗風蝕性的風洞模擬研究[D]. 曹曉儀.陜西師范大學 2013
[8]用結構力學求解器模擬植物地莖受力向根系傳遞的力學特性[D]. 郭豐英.內蒙古農業(yè)大學 2012
[9]4種植物單根抗拉力學特性的研究[D]. 苑淑娟.內蒙古農業(yè)大學 2010
[10]四種植物根系提高土體抗剪強度有效性研究[D]. 姚喜軍.內蒙古農業(yè)大學 2009
本文編號:3461179
【文章來源】:內蒙古農業(yè)大學內蒙古自治區(qū)
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2?ty8000伺服式強力機及其配套夾具??
圖3試驗根徑級測量??
側根分支處極限抗拉剪組合力.?加載速度設定為20mm/min。試驗根主根夾持在??夾具一段,另一端兩條側根自然分開,夾具夾持距側根分支處2_處兩條側根,夾??持點為C、C’,使側根兩端受拉,分支處呈剪切受力。試驗根整體受拉剪組合力作??用。??直根?&?JB?C??4?1.。???,.?.伽?^??°?側根分支?d???側視圖?俯視圖??圖4荷載施加及位移置測示意圖??(2)反復加-卸載后根系的極限抗拉剪組合力??試驗根夾持方法與單次荷載試驗相同,依據加載的不同荷載強度、加載模式、加??載速度,分別對試驗根進行共50次加-卸荷載作用,在第51次時以20mm/min勻速??加載至試驗根破壞,記錄斷裂時的極限抗拉剪組合力,分析不同反復加-卸載條件后??根系的極限抗拉剪組合力及其差異。其中,夾持根系為人工手工固定,夾具的松緊程??度會對所夾持根系造成一定損傷,難以控制,反復加載將增加根系在夾口處的受損程??度,影響實驗結果,因此實驗根如在夾具夾口處斷裂則視為夾具破壞,實驗失敗,所??得數(shù)據舍去。含側根分支根系結構較為復雜,不同結構側根分支對試驗成功率及試驗??結果影響顯著,因此本試驗僅研宄加載模式和加載速度對直根極限力的影響。??荷載梯度:在加載速度20mm/min下,設置2個荷載強度,分為低荷載(擬合極??限力的30%)、高荷載(擬合極限力的70%)兩組,即分別對試驗根勻速施力至相??當于單次加載擬合極限力的30%、70%。??交變荷載:在加載速度20mm/min下,先對直根施加30%擬合極限力,卸載后再??對直根施加70%擬合極限力,形成30%-70°/〇兩種荷載梯度交替進行的加載模式。??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]多花木藍根截面微觀結構對其抗拉特性的影響[J]. 張喬艷,唐麗霞,廖華剛,潘露,陳龍,黃同麗. 植物生態(tài)學報. 2019(08)
[2]太行山區(qū)林木根系單根固土生物力學及疲勞特性研究[J]. 穆楓,程子敏,李玉靈,徐學華,李曉剛. 西北林學院學報. 2019(02)
[3]沙障對流沙地植被和土壤養(yǎng)分的影響[J]. 王逸敏,劉康,屈建軍. 中國沙漠. 2019(03)
[4]黃土丘陵溝壑區(qū)抵抗土壤侵蝕的植物群落結構特征[J]. 寇萌,焦菊英. 水土保持研究. 2018(06)
[5]不同損傷條件下沙柳直根力學特性的自修復差異[J]. 王博,劉靜,李有芳,張欣,李強,劉嘉偉. 生態(tài)學雜志. 2018(12)
[6]折力損傷自修復對干旱礦區(qū)小葉錦雞兒根系固土的影響[J]. 王博,劉靜,王晨嘉,張欣,李強,劉嘉偉,張強. 干旱區(qū)研究. 2018(06)
[7]直剪條件下根土復合體抗剪強度研究[J]. 蔣超,顧偉偉,丁周舟,楊輝,梅嶺. 價值工程. 2018(25)
[8]人工梭梭(Haloxylon ammodendron)林固沙過程中植被與土壤耦合關系[J]. 羅青紅,寧虎森,陳啟民. 中國沙漠. 2018(04)
[9]半干旱礦區(qū)3種灌木側根分支處折力損傷后的自修復特性[J]. 王博,劉靜,王晨嘉,張欣,劉嘉偉,李強,張強. 應用生態(tài)學報. 2018(11)
[10]陜北林草混交根土復合體抗剪強度研究[J]. 王月,杜峰,周敏,張馨月,張贇贇. 水土保持研究. 2018(02)
博士論文
[1]黃土高原水蝕風蝕交錯區(qū)沙柳根系抗侵蝕機理研究[D]. 張正.西北農林科技大學 2018
[2]青海共和盆地典型固沙植物根系特征及功能研究[D]. 何凌仙子.中國林業(yè)科學研究院 2018
[3]黃土丘陵區(qū)植物根系強化土壤抗沖性機理及固土效應[D]. 李強.中國科學院研究生院(教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心) 2014
[4]林木根系固土力學特性研究[D]. 蓋小剛.北京林業(yè)大學 2013
[5]中國北方沙塵暴災害形成機理與荒漠化防治研究[D]. 張鈦仁.蘭州大學 2008
[6]基于遙感和GIS的中國土壤風力侵蝕研究[D]. 張國平.中國科學院研究生院(遙感應用研究所) 2002
碩士論文
[1]4種植物側根分支處抗折力學特性的研究[D]. 劉鵬飛.內蒙古農業(yè)大學 2016
[2]四種喬木根系抗拉特性的影響因素研究[D]. 李寧.北京林業(yè)大學 2016
[3]4種植物直根抗折力學特性的研究[D]. 鄭永剛.內蒙古農業(yè)大學 2015
[4]植物枝葉與根系固土抗蝕差異性研究[D]. 劉福全.內蒙古農業(yè)大學 2015
[5]4種植物直段根和側根分支處抗彎力學特性的研究[D]. 劉玥.內蒙古農業(yè)大學 2015
[6]5種植物側根分支處抗拉力學特性的研究[D]. 劉曉敏.內蒙古農業(yè)大學 2013
[7]根系抗風蝕性的風洞模擬研究[D]. 曹曉儀.陜西師范大學 2013
[8]用結構力學求解器模擬植物地莖受力向根系傳遞的力學特性[D]. 郭豐英.內蒙古農業(yè)大學 2012
[9]4種植物單根抗拉力學特性的研究[D]. 苑淑娟.內蒙古農業(yè)大學 2010
[10]四種植物根系提高土體抗剪強度有效性研究[D]. 姚喜軍.內蒙古農業(yè)大學 2009
本文編號:3461179
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