大尺寸工程模型试验中的相似材料配比试验研究

李光^1,2,3，马凤山^1,2，郭捷^1,2，赵海军^1,2

1. 中国科学院页岩气与地质工程重点实验室2. 中国科学院地球科学研究院3. 中国科学院大学

摘 要：大型物理模型试验是研究复杂工程问题的重要方法,如何快速、准确地确定相似材料配比是试验中至关重要的一环.为降低试验成本、简化试验步骤、充分调用原料性能,采用河砂、水泥和石膏这三种最普通的原料,以骨胶比(河砂与水泥石膏的质量比)和水膏比(水泥与石膏的质量比)为变量,进行了45组对比试验,对相似材料的物理及动、静力学参数进行了研究.获得了以河砂、水泥和石膏为原料配制的相似材料各物理量的变化区间;探讨了骨胶比和水膏比对相似材料各物理量的控制作用,并对比了其敏感性;基于多元线性回归分析建立了各因素与物理量间的定量关系,得到的拟合公式能较好地描述相似材料的性质.

关键词：物理模型试验;相似材料配比;最普通原料;极差和方差分析;多元线性回归;