黄土毛细水运动模型及关键参数测试

论文摘要

毛细作用是生活中常见的现象,毛细力也被广泛的应用于医学、植物学、微电机系统等领域。但是对于岩土工程而言,毛细作用所引起的毛细水上升现象,会影响工程地基的含水量,土壤结构以及地基强度,对人民的安全生活产生危害。因此,为了给工程灾害预测提供一种方法,本文主要研究毛细水上升的受力模型,通过理论分析及实验研究,发现了毛细水在土体孔隙中的运动路径,并且提出了适用于黄土预测毛细水上升高度的计算公式,主要研究成果如下:（1）对Jurin准则经典毛细水受力模型进行分析,提出其问题并对之进行了改进。提出毛细水静止状态时,除受到表面张力、重力作用外,还应该受到一个管壁对液体的黏性摩阻力作用。（2）利用核磁共振成像分析仪对饱和土样进行测试,得到该土样的孔隙分布情况,并且可以利用T2谱分布图分析试样中饱和度的变化,本次试验土样中孔径半径在1～4μm范围内的孔隙含量最多,且均匀分布。（3）利用离心—核磁共振成像分析仪对试样进行离心分析,提出了一种测定孔隙壁与毛细液体之间黏性摩阻力的方法。（4）根据实验结果分析提出了适用于计算黄土中毛细水上升高度的公式,并且给出其中毛细管壁对水的黏性摩阻力、孔隙孔径的计算和选取方法。

论文目录

• 摘要
• abstract
• 第一章 绪论
•   1.1 问题的提出及研究意义
•   1.2 毛细力学的研究现状及应用
•     1.2.1 国外研究现状
•     1.2.2 国内研究现状
•   1.3 现有研究的不足
•   1.4 研究的内容与方法
•   1.5 技术路线
• 第二章 毛细水受力模型
•   2.1 毛细液体基础性质
•     2.1.1 表面张力
•     2.1.2 接触角
•   2.2 Young-Laplace方程运动模型
•   2.3 毛细管中液体高度的Jurin准则
•   2.4 修正Jurin准则毛细水运动模型
•   2.5 本章小结
• 第三章 核磁共振法测非饱和黄土孔隙分布
•   3.1 实验黄土的基本物理性质
•   3.2 核磁共振的基本原理
•   3.3 核磁共振测土样孔隙分布实验
•     3.3.1 实验设备介绍
•     3.3.2 试样的制备
•     3.3.3 实验步骤
•   3.4 实验结果及分析
•   3.5 本章小结
• 第四章 显微镜法测非饱和黄土孔隙分布
•   4.1 光学显微镜法观测非饱和黄土孔隙分布
•     4.1.1 实验设备介绍
•     4.1.2 试样的制备
•     4.1.3 实验步骤
•     4.1.4 实验结果及分析
•   4.2 电镜法观测非饱和黄土孔隙分布
•     4.2.1 实验设备介绍
•     4.2.2 试样的制备
•     4.2.3 实验步骤
•     4.2.4 实验结果及分析
•   4.3 本章小结
• 第五章 黄土对毛细水的黏性摩阻力测试与计算
•   5.1 土体中毛细水受力分析
•   5.2 离心实验测试土样对水的黏性摩阻力
•     5.2.1 实验设备
•     5.2.2 试样制备
•     5.2.3 实验步骤
•   5.3 实验结果及分析
•     5.3.1 离心后试样孔隙内含水量变化与分析
•     5.3.2 对比分析及结论
•   5.4 非饱和土中静止毛细水受力模型
•     5.4.1 毛细液体受力平衡模型
•     5.4.2 孔隙壁对液体的黏性摩阻力的选取
•     5.4.3 孔隙半径的计算值选取
•   5.5 本章小结
• 结论和展望
•   结论
•   展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间参与科研及获奖情况
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 乔菲

导师: 井彦林

关键词: 准则,毛细力,核磁共振,离心力,黏性摩阻力

来源: 长安大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 力学,建筑科学与工程

单位: 长安大学

分类号: O363.2;TU41

总页数: 74

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