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摘要
针对颗粒材料的各向异性力学特征，利用带有两对弯曲元波速传感器的GDS圆柱扭剪仪，从宏观上研究了不同应力条件下聚氯乙烯颗粒试样中不同方向压缩波和剪切波的波速特征及波速各向异性程度的演化规律。同时，结合X射线CT扫描技术重构试样的三维结构模型，提取了接触配位数、接触法向、颗粒长轴方向等微观组构参数，并分析了其随应力状态改变的变化规律，从微观层面揭示了宏观波速各向异性演化的内在机理。研究结果表明：等向固结应力条件下，试样中波速呈现出显著的初始各向异性，即水平向波速大于竖向波速，与颗粒长轴分布对波速的影响程度大于接触法向有关；在水平向应力不变的不等向固结应力条件下，竖向波速随竖向与水平向应力比的增加而增加，水平向波速则随应力比增加先保持不变后减小，波速的减小与接触配位数的降低有关。同时，随应力比增加，应力修正后竖向波速与水平向波速的比值先基本不变后逐渐增加并趋近于1.0，这与颗粒长轴及接触法向各向异性的演化有关。
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