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由于液体重量产生对物体表面压力的体积称为压力体。如图所示,压力体又分为真实压力体(左图)与假想的压力体(右图)。真实压力体产生的压力是垂直向下作用于物体表面的;而假想的压力体产生的压力是铅垂向上作用于物体表面的。
也许这样说会好懂些。压力体就是以受压曲面本身、过受压曲面四周向自由水面引的铅垂面以及自由水面或其延伸面等三种面围成的体积叫压力体。压力体与受压面在同一侧的叫做实压力体,水压力向下;压力体与受压面不在同一侧的叫做虚压力体,水压力向上。
例如:一个圆球浸没在水中,球心为O,上半球面AEB(E在球顶),下半球面AFB(F在球底)。按压力体的概念,上半球面AEB的压力体就是上半球面和水面之间水柱,是实压力体,压力向下;下半球面AFB的压力体就是下半球面和水面之间柱体 ,是虚压力体,压力向上。二者抵消后剩下的是一个球体,而且是虚压力体,水压力向上,这个压力体乘以水的密度,再乘以重力加速度就是球在水中的浮力。
确定压力体的一般方法: 1)首先取自由液面或其延长线;
2)其次取曲面本身;
3)再将曲面两端向自由液面(或其延长线)投影,得到两根投影线
4)以上四根线将围出一个或多个封闭体积,这些体积在考虑了力的作用方向后的矢量和就是所求的压力体。
举例 例如右图的复杂二向曲面,应用上述方法,先取液面,再取曲面本身, 最后从曲面两端点向液面引两根投影线。
可以看到,所围成的封闭体积共有3 个,且可以判
断出各个封闭体积的受力方向。于是,得到压力体,如右图所示。
水力学中,以曲面为底直至自由表面间铅锤液柱的体积。压力体由如下诸面围成:①所论曲面;②过曲面周界上一切点的铅垂线所构成的曲面;③与液面重合的水平面。若压力体实际上充有液体,则该铅直分力的方向向下。
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在工程实践中还常用压强分布图法求作用在平面上的静水总压力 。
通常将作用在曲面上的静水总压力(P)分解为水平分力(
式中,
压力体是指曲面和它在自由水面(或其延长面)上的投影之间的铅垂柱体,如图2所示。如曲面在下面承受总压力,则压力体为-空的压力体,铅垂总压力的方向向上。如曲面在上面承受总压力(图3),则压力体位于水中,铅垂总压力的方向向下。求出水平分力(
总压力(P)的作用线与水平线的夹角(
P的作用线通过
渗透试验是测量水流过土壤的速度的试验。水是处于压迫状态,通过压力体积控制器,设定特定压力使得水流的速度被确定。可以进行的试验:恒定水头渗透,恒速率水流渗透,B检测,饱和和固结试验(三轴)。
采用伺服电机控制的标准荷载架施加轴压,可完成应力或应变控制加载。轴向荷载量程100kN,加载可调速度从0.0001到9.99999 mm/min。采用电机控制的压力体积控制器施加围压,可独立控制或计算机控制围压或体积,具有自动过压或过体积饱和功能。压力量程20MPa,压力精度为全量程的0.1%;体积容量200cc,体积精度为测量值的0.1%;分辨率为0.001cc。反压采用电机控制的数字式压力体积控制器。可独立控制或计算机控制反压/体积,具有自动过压或过体积保护功能。具有体变测量功能,无需额外增加体变测试装置。压力量程4MPa,满量程的0.15%。测量和控制分辨率1KPa;体积量程200cc,体积变化精度为满量程的0.25%。测量和控制分辨率0.001cc。采用不锈钢压力室,最大承受压力20MPa。 荷载传感器量程100kN,精度满量程的0.1%。高压孔压传感器量程为4MPa,精度为满量程的0.15%。位移传感器量程±25mm,精度为满量程的0.25%。8通道数据采集仪,16位模数转换;采用专业岩土三轴试验软件,可实现高级加载功能,可以独立控制反压、围压及轴压,并可以实现低频循环加载。