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3D打印粘土试件的应变软化与本构构建

更新时间: 2024-12-11 16:41:57  查看次数: 63    
3D打印粘土试件进行单轴抗压试验的奇妙旅程中,我们遭遇了一些如同调皮捣蛋的小精灵般的不确定因素。当试件刚刚开始加载时,其内部原本就潜藏着的初始微裂缝好似被唤醒的沉睡者,开始缓缓闭合。同时,试件那受压的表面并非如镜子般平整光滑,而是略显粗糙,仿佛是一片未经雕琢的璞玉。再加上操作步骤中那些难以捉摸的细微差异,这些因素如同一场小型的风暴,共同作用,使得试验仪器在初始阶段的数据如同在波涛汹涌的大海上航行的小船,摇摆不定,最终导致应力应变关系曲线在初始阶段极有可能出现一个神秘的压密段。
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3D打印粘土试件那独特的应力应变曲线中,我们清晰地目睹了压密阶段的存在。这一现象的根源在于我们所采用的挤出堆积式 3D 打印工艺,它赋予了试件表面一种独特的质感,较为粗糙且伴有部分凸起,宛如月球表面的环形山。在进行单轴抗压试验的初期,3D 打印粘土试件的上表面与万能试验机那威严的压力板之间未能达成完美的契合,仿佛是两个羞涩的舞者,尚未找到彼此的节奏。当压力板带着使命向下缓缓产生位移时,它会率先将试块表面那些突兀的部分无情地压碎,如同一场小型的地震摧毁了脆弱的建筑。如此一来,机器所测定的应力和应变数据便如同失去了方向的飞鸟,变得不太准确,最终塑造出了长短不一、形态各异的压密阶段。由于应力应变曲线的压密阶段恰似一团迷雾,并未呈现出明显的规律与秩序,所以,倘若我们想要精准地获取 3D 打印粘土试件的强度与变形参数,就如同在荆棘丛中开辟道路,必须对压密阶段进行修正。传统的修正方法虽然能够如勇士挥舞宝剑般将曲线的压密阶段果断剔除,但是却如同在平静的湖面上投下了一颗石子,会对 3D 打印粘土试件的峰值应力及其所对应的应变值产生不可忽视的影响。为了如同技艺精湛的工匠般减小因为剔除压密阶段而造成的误差,我们必须精心雕琢,修正曲线的压密阶段。这种修正压密阶段的方法宛如一场奇妙的魔法,先将 3D 打印粘土试件假定为一种连续均匀的材料,当试件如同归家的游子般接触到万能试验机的压力板时,便直接踏入了弹性变形的奇幻阶段。接下来,就让我们一同揭开这种压密阶段修正方法的神秘面纱,探寻其中的奥秘与智慧。