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摘要
将布拉格光纤光栅(Fiber Bragg Grating,简称FBG)传感器植入3D打印土体内部,开展3D打印不同阶段的土体应变变化特征研究。试验中主要考虑3个阶段,包括3D打印阶段、土体室内烘干阶段、单轴抗压试验阶段。试验中主要考虑改变土体的3D打印填充密度,分别为40%,60%,80%,100%。试验结果表明:増材制造技术打印的土体可根据FBG传感器测得的内部变形特征划分3个典型阶段,包括打印-横向膨胀变形阶段,土样干燥-变形收缩阶段,稳定的残余变形阶段。研究发现:(1)打印阶段中,土样的侧向变形与填充密度呈线性变化,且变形具有突变特征。100%填充密度土体应变增量是40%填充密度土体的4倍;(2)干燥阶段中,土样收缩变形呈现先非线性下降后伴随稳定阶段的现象,填充密度的提高导致收缩应变增大,伴随出现残余应变的时间发生滞后;(3)单轴抗压试验阶段,土体横向变形呈现急剧上升的现象,测得的横向变形与填充密度亦呈现线形关系。FBG传感器的结果显示,当填充密度从40%提高到100%时,土体的侧向破坏应变提高了1.1倍。
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