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黑沙蒿直根的材料力学特性研究 被引量：14
1
作者 李雪松 刘静 +3 位作者 王博 刘嘉伟 张欣 李强 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2017年第6期353-358,共6页
以鄂尔多斯采煤塌陷区植物的优势种之一黑沙蒿为研究对象,采用伺服式强力机研究其直根的材料力学特性。结果表明:在1~5mm径级范围内抗拉力、抗折力与根径均呈幂函数正相关,抗拉强度、抗折强度与根径呈幂函数负相关。在拉力和折力分别作... 以鄂尔多斯采煤塌陷区植物的优势种之一黑沙蒿为研究对象,采用伺服式强力机研究其直根的材料力学特性。结果表明:在1~5mm径级范围内抗拉力、抗折力与根径均呈幂函数正相关,抗拉强度、抗折强度与根径呈幂函数负相关。在拉力和折力分别作用下,直根均表现出弹塑性变形特征,抗拉极限弹性力大于抗折极限弹性力,轴向弹性变形小于径向弹性变形。直根承受径向折力的σ~ε(应力—应变)曲线基本为下凹型,承受轴向拉力时的σ~ε曲线基本为上凸型,对于两种受力形式,极限强度均随根径的增大而减小,极限应变与根径无相关性。1~5mm根径直根的平均抗拉强度(8.32±1.67)MPa大于平均抗折强度(5.39±0.85)MPa,表明黑沙蒿直根抵抗轴向拉力的能力优于抵抗径向折力。 展开更多
关键词 黑沙蒿 直根 抗拉力 抗折力 弹塑性 本构特性
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4种植物生长旺盛期根系易受损的外力类型研究 被引量：10
2
作者 李有芳 刘静 +5 位作者 张欣 苏禹 王晨嘉 李雪松 毛振华 刘泉 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2016年第6期339-344,共6页
在植物生长旺盛期,采用材料试验机测定3-4年生柠条、沙柳、沙棘、白沙蒿在1-4mm径级范围内的侧根分支处、相邻上级直根的抗拉力与抗折力,研究4种植物根系易受损的外力类型。结果表明：同径级条件下,柠条和沙柳的侧根分支处、相邻直根均... 在植物生长旺盛期,采用材料试验机测定3-4年生柠条、沙柳、沙棘、白沙蒿在1-4mm径级范围内的侧根分支处、相邻上级直根的抗拉力与抗折力,研究4种植物根系易受损的外力类型。结果表明：同径级条件下,柠条和沙柳的侧根分支处、相邻直根均表现为抗拉力小于抗折力,而沙棘和白沙蒿侧根分支处和相邻直根均表现为抗拉力大于抗折力。侧根分支处抗拉强度和抗折强度分别为：柠条（23.70±3.97）〈（33.66±7.74）MPa,沙柳（14.86±1.28）〈（17.31±1.91）MPa,沙棘（10.61±2.40）〉（3.97±1.23）MPa,白沙蒿（5.07±1.25）〉（2.18±0.39）MPa;相邻直根的抗拉强度和抗折强度分别为：柠条（28.02±4.40）〈（47.06±4.41）MPa,沙柳（20.33±1.76）〈（27.54±3.82）MPa,沙棘（15.86±3.90）〉（8.75±1.71）MPa,白沙蒿（8.80±1.74）〉（6.15±1.01）MPa。在生长旺盛期,造成柠条和沙柳根系易损的外力类型为轴向拉力,造成沙棘和白沙蒿根系易损的外力类型为径向折力。同一径级下,4种植物根系的抗拉强度、抗折强度均为侧根分支处小于相邻上级直根。4种植物根系抗拉强度和抗折强度的种间差异均为柠条〉沙柳〉沙棘〉白沙蒿。在4种植物根系固土作用中,1-1.5mm范围内的细根起主导作用。 展开更多
关键词 侧根分支处 相邻上级直根 抗拉力 抗折力
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外力作用下4种植物根系易损部位的研究 被引量：10
3
作者 李有芳 刘静 +4 位作者 张欣 李雪松 姚喜军 王晨嘉 苏禹 《林业科学研究》 CSCD 北大核心 2017年第1期63-68,共6页
[目的]为探讨根系在轴向拉力和径向折力下的易损部位。[方法]以3 4 a的柠条、沙柳、沙棘和白沙蒿为研究对象,采用TY8000伺服控制材料试验机测定4种植物侧根分支处和相邻直根的抗拉力与抗折力。[结果]表明:在1 4 mm根径范围内,4种植物侧... [目的]为探讨根系在轴向拉力和径向折力下的易损部位。[方法]以3 4 a的柠条、沙柳、沙棘和白沙蒿为研究对象,采用TY8000伺服控制材料试验机测定4种植物侧根分支处和相邻直根的抗拉力与抗折力。[结果]表明:在1 4 mm根径范围内,4种植物侧根分支处和相邻直根的抗拉力、抗折力均与直径呈幂函数正相关,抗拉强度、抗折强度均与直径呈幂函数负相关;同径级时,每种植物单根的抗拉强度和抗折强度均表现为侧根分支处小于相邻直根,4种植物侧根分支处和相邻直根的抗拉强度为柠条((23.70±3.97)、(28.02±4.40)MPa)>沙柳((14.86±1.28)、(20.33±1.76)MPa)>沙棘((10.60±2.40)、(15.86±3.90)MPa)>白沙蒿((5.07±1.25)、(8.80±1.74)MPa),侧根分支处和相邻直根的抗折强度为:柠条((33.66±7.74)、(47.06±4.41)MPa)>沙柳((17.31±1.91)、(27.54±3.82)MPa)>沙棘((3.97±1.23)、(8.75±1.70)MPa)>白沙蒿((2.18±0.39)、(6.15±1.01)MPa)。[结论]无论受轴向拉力还是径向折力,4种植物根系易损部位均为侧根分支处。造成垂直根模型(WWM)和纤维束模型(FBM)预测根系固土能力偏高的补充原因为:(1)模型根系全部计入直根的抗拉力,忽略了侧根分支处,而侧根分支处是根系固土的薄弱点。(2)模型假设所有根系为轴向受拉的杆件。实际根土复合体发生剪切时,根可能承受轴向拉力,也可能承受径向折力。对于抗折强度小于抗拉强度的植物,模型必然高估根的实际固土能力。 展开更多
关键词 侧根分支处 相邻直根 抗拉力 抗折力
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采煤塌陷区先锋植物含侧根分支处根段抗拉力学特性 被引量：1
4
作者 张欣 刘静 +4 位作者 刘铁军 郭建英 荣浩 张铁钢 李雪松 《西北林学院学报》 CSCD 北大核心 2020年第6期32-39,共8页
为了进一步完善植物根系固土力学机制,以神东矿区采煤塌陷区的先锋植物黑沙蒿为研究对象,采用TY8000伺服式强力机研究其含侧根分支处根段的抗拉力学特性。结果表明,随根径的增加,黑沙蒿含侧根分支处根段的抗拉力逐渐增加,抗拉强度逐渐下... 为了进一步完善植物根系固土力学机制,以神东矿区采煤塌陷区的先锋植物黑沙蒿为研究对象,采用TY8000伺服式强力机研究其含侧根分支处根段的抗拉力学特性。结果表明,随根径的增加,黑沙蒿含侧根分支处根段的抗拉力逐渐增加,抗拉强度逐渐下降;在轴向拉力反复加载下,试验根由弹性变形逐渐过渡到塑性变形,表现出明显的弹塑性特征;试验根的σ~ε曲线主要分为直线型、上凸型、多峰型、波动型4种,除σ~ε曲线外,其余3种σ~ε曲线基本均以上凸型逐渐达到第1个峰值;各径级代表性σ~ε曲线的极限弹性应力由4.62 MPa降至2.25 MPa,而极限弹性应变无变化规律。黑沙蒿含侧根分支处根段的抗拉力与根径呈幂函数正相关,抗拉强度与根径呈幂函数负相关;试验根在轴向拉力下表现出弹塑性特征;随应变的不断增加,试验根应力由快速增长过渡为缓慢增长;试验根的极限弹性应力与根径呈负相关,而极限弹性应变与根径无相关性。 展开更多
关键词 黑沙蒿 采煤塌陷区 含侧根分枝处根段 抗拉力 弹塑性 本构特性
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水土保持先锋树种沙棘根系固土力学特性 被引量：2
5
作者 王争贤 格日乐 +3 位作者 郝需婷 杨锐婷 张永亮 斯琴 《内蒙古农业大学学报（自然科学版）》 CAS 2022年第3期36-39,共4页
本文以4年生沙棘(Hippophae rhamnoides L.)根系为对象,采用TY-8000伺服式强力机和自制的三点折断夹具进行根系抗折和极限抗拉特性研究,为全面揭示沙棘根系固土抗蚀机理研究提供生物力学方面的参考依据。结果表明在测试根径0.5~4.5 mm... 本文以4年生沙棘(Hippophae rhamnoides L.)根系为对象,采用TY-8000伺服式强力机和自制的三点折断夹具进行根系抗折和极限抗拉特性研究,为全面揭示沙棘根系固土抗蚀机理研究提供生物力学方面的参考依据。结果表明在测试根径0.5~4.5 mm范围内,沙棘单根抗折力和极限抗拉力均随着直径的增加呈幂函数递增、单根平均极限抗拉力(90.66 N)大于抗折力(45.98 N),其均值的差值为44.61 N。沙棘单根极限抗拉强度和抗折强度均随着直径的增加无明显变化规律。在各个径级沙棘单根极限抗拉强度均大于抗折强度,在测试根径0.5~4.5 mm范围内单根极限抗拉强度均值(19.97 MPa)与抗折强度均值(8.07 MPa)的差值为11.90 MPa。表明沙棘单根易破坏的外力类型为径向折力。 展开更多
关键词 沙棘 抗折力 极限抗拉力 抗折强度 极限抗拉强度
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