散装铁矿粉室内模型试验研究①

赵振平，王 伟

(同济大学地下建筑与工程系，上海 200092)

0 引言

近几年来，海运铁矿粉沉船事故越来越引起人们的重视，目前在这方面的研究比较少.在实际的海运过程中也主要是靠当前海事组织引入的流动水分点(flow moisture point，FMP)的90%来作为散装货物运输的适运水分限(transportable moisture limit，TML).本文主要针对当前海运铁矿粉研究较少的情况，对铁矿粉进行室内模型试验.探讨不同含水量的铁矿粉在海运过程中发生流态化的机理，为铁矿粉海运提供参考依据.

1 实验仪器与实验方法

本试验的主要设备是自行设计的小型振动台与可视化模型箱以及动态采集仪、孔隙水压力计、摄像机.该振动台可提供水平周期性荷载，试验进程较易控制，具有很好的实际价值.利用小型振动台和可视化模型箱，对矿粉进行拟正弦荷载振动试验.利用高像素数码相机实时拍摄试验过程中矿粉的变形规律;在矿粉层内不同深度埋设孔压计，通过YE6230T01高速动态数据采集仪和YEC～DASP数据采集与分析系统进行数据采集和分析，获取在振动荷载作用下不同深度的孔压上升和消散的宏观物理机制.

1.1 振动台设计原理与制作

振动台是水平单向振动的，并且根据需要可以调节运动的频率和振幅.

图1中:R为曲柄长度;L为连杆长度;X为曲柄轴中心到滑动轴中心的距离;α为R与水平方向的逆时针夹角;β为R与水平方向的逆时针夹角;ω为转动的角速度;由几何关系可得到滑块端的速度与加速度表达式为:

图1 曲柄滑……