为了测定散粒物料的内摩擦角,需要首先确定这种物料的莫尔包络线。目前,农业散粒物料的莫尔包络线的测定主要采用两种方法:三轴压缩试验和直接剪切试验。
三轴压缩试验装置通过研究土壤剪切特性的装置发展而来。在该装置中,谷粒被预先压实并封闭在橡胶薄膜中,并放入压缩室内。压缩室内逐渐增加压力,轴向载荷通过万能试验机或其它加裁装置施加到谷粒柱上。谷粒柱在径向受到空气压力σ3 的压缩,在铀向受压缩空气压力和轴向载荷的共同作用下,破坏时的σ1 值可以通过记录仪测得。通过重复此程序,可以得到不同的σ3 值时谷粒拄破坏的主应力σ1 值,从而得出散粒物料在一定压实状态下的莫尔包络线。
直接剪切试验则在剪切仪上进行。剪切仪由剪切槽、加载装置和记录仪三个基本部分组成。剪切槽包括底座、剪切环和顶盖,法向压力利用垂直作用的压实裁荷,剪切作用力通过电或机械传动装置施加于剪切环。传动装置上装有力传感器或测力计,用于测量作用在底座和剪切环间接触平面内的剪应力。直接剪切试验可以通过测量剪应力和法向应力,计算出物料的内摩擦角。
对于农业物料的内摩擦角的数值,一些最新数据参见《粮食平房仓设计规范》。休止角和内摩擦角都反映了散粒物料的内摩擦特性,但两者概念不同。内摩擦角反映的是散粒物料层间的摩擦特性,而休止角则表示单粒物料在物料堆上的滚落能力,是内摩擦特性的外观表现。数值上,休止角始终大于内摩擦角,且都大于滑动摩擦角。对于缺乏粘聚力的散粒物料如砂子等,其休止角等于内摩擦角。
扩展资料
作为岩(土)体的两个重要参数之一的内摩擦角,是土的抗剪强度 指标,是工程设计的重要参数。土的内摩擦角反映了土的摩擦特 性,一般认为包含两个部分:土颗料的表面摩擦力,颗粒间的嵌 入和联锁作用产生的咬合力。 内摩擦角是土力学上很重要的一个概念。内摩擦角最早出现在库 仑公式中,也就是土体强度决定于摩擦强度和粘聚力,摩擦强度 又分为滑动摩擦和咬合摩擦,两者共同概化为摩擦角。