對土材料力學(xué)性質(zhì)的研究逐漸由宏觀到兼顧微觀,土材料微小尺度的研究已經(jīng)成為一個不容忽視的課題。在其他材料領(lǐng)域,材料微小尺度力學(xué)性質(zhì)的研究同樣備受關(guān)注。納米壓痕技術(shù)已經(jīng)成為人們研究材料微觀力學(xué)性能的重要手段,論文采用納米壓痕儀對人工制備土樣進(jìn)行試驗研究,這對推進(jìn)土材料微小尺度力學(xué)性能的研究具有重要意義。但由于傳統(tǒng)的納米壓痕技術(shù)理論適用于相應(yīng)測試尺度下的連續(xù)性材料,而將其應(yīng)用到相應(yīng)測試尺度下的非連續(xù)性材料時不能直接套用,應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的分析和修正。因此本文將粒徑相同的玻璃珠作為材料骨架與膠結(jié)物混合,經(jīng)過特殊排列制備出由顆粒與膠結(jié)物質(zhì)組成的理想化復(fù)合材料,其力學(xué)傳遞機(jī)制明確,力學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,便于進(jìn)行細(xì)宏觀分析。在試驗過程中,通過改變壓痕的相對位置得到壓頭作用于連續(xù)性材料和非連續(xù)性材料時的荷載-位移曲線。分析荷載-位移曲線加載階段和卸載階段的特征,并結(jié)合傳統(tǒng)納米壓痕技術(shù)理論,得到壓頭作用于骨架顆粒和膠結(jié)物質(zhì)的本質(zhì)區(qū)別在于兩者與壓頭輪廓有關(guān)的加載函數(shù)不同。對比分析理想化復(fù)合材料的二維受力斷面圖,得到納米壓痕技術(shù)應(yīng)用于理想化復(fù)合材料時的加載函數(shù)。依據(jù)壓頭作用于骨架顆粒和膠結(jié)物時各自不同的加載函數(shù),結(jié)合微/... 

【文章來源】：西安理工大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：96 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

玻璃珠（普通玻璃材質(zhì)70目）

2試驗研究總體方案112試驗研究總體方案2.1試驗所用材料介紹普通玻璃屬于無規(guī)則結(jié)構(gòu)非晶態(tài)固體，材料各向同性，抗壓強(qiáng)度約為21480mmN/。顆粒比重為2.5。其結(jié)構(gòu)單元與晶體材料相似，均由多面體組成。在工廠定制普通玻璃材質(zhì)的玻璃珠，粒徑范圍為70目，顆粒成圓率大于90%。試驗前使用圓孔標(biāo)準(zhǔn)篩篩分，選取70-80目之間的篩余顆粒作為試驗所用的玻璃珠，控制玻璃珠的粒徑范圍在0.18mm-0.21mm之間。EAV合成樹脂膠的主要是由乙烯與醋酸乙烯高溫聚合摻少量粘接劑制成。材料常溫下為白色固體，軟化溫度約為71-75攝氏度。材料融化后為無色透明狀液體，流動性較差。自然風(fēng)干時材料在5min之內(nèi)完成終凝，即固化時間小于等于5min。EAV合成樹脂膠屬于高分子膠結(jié)材料，在本文的測試尺度下屬于連續(xù)性材料。EAV合成樹脂膠在凝固過程中，終凝強(qiáng)度受外界影響校玻璃珠如圖2-1所示，EAV合成樹脂膠如圖2-2所示。圖2-1玻璃珠（普通玻璃材質(zhì)70目）Fig.2-1GlassBeads(DinaryGlassMaterial70Mesh)圖2-2EAV合成樹脂膠Fig.2-2EAVSyntheticResinAdhesive聚乙二醇（3000）屬于高分子聚合物，常溫狀態(tài)下材料表現(xiàn)為白色蠟狀固體，熔點大約在53-56攝氏度。材料融化后為無色透明狀液體，流動性較好。自然風(fēng)干時材料在5min之內(nèi)完成終凝，即固化時間小于等于5min。聚乙二醇（3000）屬于高分子膠結(jié)材料，在本文的測試尺度下其屬于連續(xù)性材料，在凝固過程中，終凝強(qiáng)度受外界因素影響校聚乙烯蠟（高分子蠟），屬于一種高分子聚合材料。常溫狀態(tài)下材料為白色蠟狀或絮狀固體，組成材料的成分包括乙烯聚合橡膠等，高溫聚合而成。材料熔點在100-120攝氏

西安理工大學(xué)碩士學(xué)位論文12度左右。融化后為無色透明液體，流動性好。自然風(fēng)干時材料在5min之內(nèi)完成終凝，即固化時間小于等于5min。屬于高分子膠結(jié)材料，在本文的測試尺度下其屬于連續(xù)性材料，在凝固過程中，終凝強(qiáng)度受外界影響校聚乙二醇（3000）如圖2-3所示，聚乙烯蠟（高分子蠟）如圖2-4所示。圖2-3聚乙二醇3000Fig.2-3PolyethyleneGlycol3000圖2-4聚乙烯蠟Fig.2-4PolyethyleneWax多晶硅是具有基本完整點陣結(jié)構(gòu)的晶體，晶體硬而脆，具有金屬光澤，硬度介于鍺和石英之間，切割時易碎裂。材料密度約為2.32-2.343cmg。多晶硅如圖2-5所示。圖2-5多晶硅Fig.2-5Polysilicon


本文編號：3063543