基于数字图像测量技术的豆粕剪切变形特性

来源：农业工程学报杂志2020年第5期北京时间：

作者：曾长女,金南南,谷贺,周飞,

摘要：为了研究豆粕在剪切过程中的变形特性，利用基于数字图像测量技术的三轴仪，开展了豆粕三轴剪切试验。考虑了围压（25～100 kPa）、孔隙率（44.8%～50.9%）及颗粒破碎对豆粕强度及变形的影响，分析豆粕的不同变形发展阶段，并提出对应的应力应变模型，获得相关的强度和变形参数。试验结果表明，豆粕试样的应力应变曲线为软化型，随着围压增大，其强度软化性增大，剪胀性却逐渐减小。相同围压下，随着试样孔隙率减小，豆粕的峰值强度逐渐增大，剪胀角也逐渐增大，剪胀性表现越明显。不同破碎程度的豆粕颗粒分析结果对比发现，破碎后的豆粕峰值剪切强度增大，体变呈完全剪缩，围压越大剪缩现象越明显，这表明颗粒破碎对强度和变形影响很大，且围压对颗粒破碎的影响比孔隙率对颗粒破碎的影响大。最后，基于局部变形结果分析，将豆粕的应力应变曲线划分为3个阶段，即破坏前、破坏和残余阶段，提出了不同阶段对应的应力应变模型，获得了其强度和变形参数，得到破坏比为0.701 6。通过研究豆粕的剪切变形特性试验结果，获得了豆粕的强度、变形规律及其本构模型，可为粮仓结构的安全设计、优化分析及粮仓储粮等进一步数值仿真建模提供基础参考数据。

关键词：力学特性, 模型, 数字测量技术, 豆粕, 三轴试验, 应力应变关系