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冻土蠕变模拟实验的相似条件

冻土蠕变模拟实验的相似条件王廷栋,赵希淑,吴紫汪,刘永智(兰州大学力学系,730000;中国科学院兰州冰川冻土研究所冻土工程国家重点实验室,730000)提要从线性粘弹性理论出发,在满足Boltzmann叠加原理的情况下,给出了模型实验应满足的一般相似条件。由此出发,进一步讨论了冻土蠕变模拟实验的相似条件,得出了由模型实验结果计算原型应力、应变及位移的公式。关键词冻土蠕变;模拟实验;相似条件当冻土受到外力作用时,产生不可逆再造作用,导致在很小外力作用下出现应力松弛和蠕变变形,即冻土的强度和变形随时间而变化(崔托维奇,1985)。聚合物在恒定温度下,它的变形随着外力作用的时间而改变。当作用时间较长(或很长)时,分子链段发生各种不同的调整,宏观上显示出蠕变现象的特征(阿克洛尼斯等,1986)。冻土与聚合物的这种宏观的粘弹性力学性质的相似表现,给我们用光粘弹性塑料(聚合物)来模拟冻土蠕变提供了可能性,也就是说,可以用光粘弹性的实验方法...  (本文共6页) 阅读全文>>

《冰川冻土》1960年40期
冰川冻土

有圆形孔的冻土蠕变的光粘弹性模拟实验

有圆形孔的冻土蠕变的光粘弹性模拟实验①王廷栋1武建军1赵希淑1吴紫汪2刘永智2(1兰州大学力学系,730000;2中国科学院兰州冰川冻土研究所冻土工程国家重点实验室,730000)摘要从线性粘弹性理论出发,在满足Boltzmann叠加原理的情况下,给出了模型实验应满足的一般相似条件,进一步讨论了冻土蠕变模拟实验的相似条件。确定了冻土及光粘弹性模型的蠕变参数。在此基础上对有圆孔的冻土蠕变进行了光粘弹性模拟实验,得到了孔边应力随时间变化的结果。关键词冻土蠕变圆形孔光粘弹性实验对于冻土,崔托维奇(1985)指出:“如果我们不考虑冻土总结构不可逆压密变形中的渗透——迁移部分,则可把塑性冻土看作服从叠加蠕变理论的连续准均质体”。故而我们可以用服从Boltzmann叠加原理的光粘弹性模型进行模拟实验,给出冻土蠕变时的应力分布。1相似条件的推求线性粘弹性问题的基本方程为:平衡方程σij,j+fi=0(1)几何方程εij=12(Ui,j+Uj,...  (本文共7页) 阅读全文>>

《冰川冻土》1950年20期
冰川冻土

冻土蠕变的光粘弹性模拟实验可行性研究

冻土蠕变的光粘弹性模拟实验可行性研究王廷栋,武建军,赵希淑,吴紫汪,刘永智(兰州大学力学系,730000;中国科学院兰州冰川冻土研究所冻土工程国家重点实验室,7300001)提要本文从冻土蠕变参数的确定、光粘弹性实验材料的制作及平面问题求解的原理诸方面,进行了冻土蠕变的光粘弹性模拟实验可行性研究。结论是可以实现所要求的条件,进行模拟实验。关键词冻土蠕变,模拟实验,可行性用光粘弹性方法研究冻土蠕变,目前尚无现成的研究路径可循。因此,先进行可行性研究就十分必要。可行性研究主要从冻土蠕变参数及光粘弹性材料蠕变参数的确定;满足相似条件要求的光粘弹性模型材料的取得和平面问题光粘弹性实验求解的可能性等方面进行。这一可行性研究总体上是在平面问题的范围内。1冻土蠕变参数及光粘弹性材料蠕变参数的确定当利用叠加原理描述冻土蠕变应力一应变关系时,崔托维奇(1985)给出表达式:式中:L(t-T)为蠕变核;E为弹性模量。崔托维奇(1985)给出了5种形...  (本文共5页) 阅读全文>>

《生物学教学》2017年01期
生物学教学

依托模拟实验发展学生思维的教学实践

在生物学教学中由于某些因素的限制,无法直接对研究对象进行实验。在此情况下,可寻找实验研究对象的替代物,用模拟实验使学生获得对一些生命现象和规律的认识。1模拟实验可提升学生比较、归纳逻辑思维能力当原型实验中的仪器设备在中学较难获得时,可使用模拟实验替代。由于模拟实验时需要自行设计各变量,从而改变了学生的学习方式,在学习中比较和归纳。例如,在学习高中教材“基因工程的操作程序”一节时,由于实验室设备器材的限制,学生无法完成基因工程实验,且该实验的原理较微观、难理解,更谈不上启发和思辨了。此时,教师可设置模拟实验,带领学生体会基因工程的重要操作环节及其蕴含的生物学原理。教师用几个写有特定碱基序列的长纸条模拟基因工程中的常用运输工具“质粒”和“目的基因”(为启发学生思考,可使用有相同酶切位点和不同酶切位点的序列),使用剪刀模拟“限制酶”来表示其“识别特定序列,切割特定位点”的特点(设置有黏性末端和平末端两种剪切结果的限制酶切位点序列),再...  (本文共2页) 阅读全文>>

《生物学教学》2017年02期
生物学教学

“性状分离比模拟实验”的教学设计

人教版高中生物学必修二中的性状分离比的模拟实验以甲、乙两小桶内的两种彩球为“模型”,通过“模型”的随机结合,让学生获得两种雌配子和两种雄配子随机结合的信息,并类比推出了遗传因子的分离、配子的随机结合与生物性状之间的数量关系。学生通过本实验加深对分离现象实质的理解。1 教学策略在实际教学中,笔者对本实验的用具准备、结果处理作了一些调整与拓展,采用大、小两种小球为实验材料,引导学生进行实验,当学生思维活跃的时候,引入拓展实验方案,加强学生对孟德尔遗传规律及植物双受精现象的理解。并通过合作学习和竞争学习,激发学生的成功意识和集体荣誉感,提高教学效果。2 教具准备多媒体(课件)、小塑料桶(5个)、大球(20个),小球(40个)、细绳等演示材料。3 教学过程组织学生分组,引导学生熟悉教材实验目标、原理、实验步骤及数据处理方式,体会得出结论的思维过程,引导学生进行实验。3.1 教材实验再设计与实践教材实验的两桶中小球数量相等、体积相同,极易...  (本文共2页) 阅读全文>>

《中学生物教学》2016年20期
中学生物教学

生物学实验教学中存在的问题及对策

生物学是一门以观察和实践为基本研究方法的实验科学。实验教学可以激发学生的学习兴趣,培养其实验探究能力,提升其生物科学素养。在多年的生物学实验教学中,经常会遇到一些基于教师自身的教学问题,笔者对这些问题进行深入思考,寻求对策,并$$了__胃,1改变方法,收效更好案例1苏教版《生物学(八年级上册)》‘‘观察鲫鱼”一节,有这样的描述,将鲫鱼放在盛有清水的水槽中,观察鲫細运动要观察鱼獅运动的关系。麵2苏教版《生物学(七年级上册)》“獅乎吸作_用产_生C〇2’消耗〇2*验。1.1问题1:探究鱼鳍和运动的关系,常用的方法有:剪鳍法、捆扎法、橡皮套法、安全套法及局部麻醉法。苏教版生物学教材中为何只采用直接观察法?问题2:探究呼吸作用的实验有明显的局限性,受到光照的限制需在黑暗状态下进行;植物营养器官的呼吸作用难以测定释放的能量。怎样突破教材实验的局限呢?1.2问题解决策略1.2.1针对问题1的解决策略剪鳍法、捆扎法以及局部麻醉法的缺陷在于:鲫...  (本文共4页) 阅读全文>>

《中学生物教学》2017年06期
中学生物教学

两种实验方法在“性状分离比模拟实验”中的应用与反思

对于高中生物学遗传学部分,课程标准中安排了 保配子比例1:】和配子随机结合的问题,都存在一定“模拟植物或动物性状分离的杂交实验”活动建议。的操作难度。以下是笔者以两种不同的方式对本实该实验模拟一对相对性状的杂合子自交,雌雄个体各 验进行的操作及分析。产生两种配子,比例是1:1,雌雄配子随机结合,共有 1"小桶,彩球”模拟实验法3种结合方式,比值为1:2:1。本实验是以基因分离定 人教版必修2第1章“遗传因子的发现”第1节律为依据的数学概率问题,是一个不太像“生物实 安排了性状分离比模拟实验。在实验中用两个小桶验”的实验。实验中的数学原理和生物学原理都比较 代表雌雄生殖器官,小桶中放置小彩球代表雌雄配清晰明了,应该说是一个难度不大的实验,但在实际 子,实验者在两桶中各随机抓取一只彩球,组合在一操作过程中,还是存在多方面的问题,特别是如何确 起,以模拟配子的随机结合,两彩球组合而成的结果代表子代的基因组合(图1)。此实验安排在演绎推...  (本文共3页) 阅读全文>>