194年No.6 北京科技大学学报 ·539· 树脂砂在常规单轴与当前三轴力学装置上的高温力学特性差异，提出型砂修正的强度理论及 其高温内摩擦特性的意义， 1实验装置及方法 新研制的型砂高温三轴装置的组成四为：(I)试样加热及温度控制系统：(2) 围压介质及三轴室；(3)围压加载及控制系统；(4)轴压加载及轴向变形、载荷自动记录系 统.作为与常规单轴加载的差异，其加载方式如图1所示，其加载路径如图2所示，即先对试样 施加一定的围压（σ，=σ，）到d点，然后保持围压值不变，再加轴压直至试样破坏.不同围 压下的试验结果便可反映围压对强度及应力/应变特性的影响.显然，以往常规单轴方法仅 为三轴受力状态下的一个特例，即σ2=0，=0. 在上述高温三轴装置上先将试样加热至设定高温、保温10min，控制围压在选定值后按 变形控制方式进行轴向加载，其加载变形速率取2.6×104s 实验用树脂砂为第一汽车厂488气缸盖专用热硬树脂砂，其中热硬树脂粘合剂为多元醇 改性糠醇脲醛树脂，试样尺寸为直径25mm×50mm;配方为： 40/70伊呼塔石英砂：100%；固化剂占树脂w为20%；树脂占砂w为2% 混制工艺为： 砂+固化剂m树脂m出砂一制样. 试样加热硬化工艺为：升温到200℃并保温40min后，自然冷却至室温. 0=0 1t 166. 图1型砂试样三轴加载方式 图2三轴加载应力路径 Fig.1 Stress system in the triaxial test Fig.2 Loading path in the triaxial test 2结果与讨论 实验获得的不同围压及温度下试样的部分应力/应变曲线如图3所示.由图可见，温度一 定时，其破坏强度，破坏应变都随围压σ，的增加而显著增大；随温度升高，热硬树脂砂的破坏 强度逐渐减小；在670℃高温，σ，=0时，试样常规单向压缩强度为零，且由于树脂粘合剂热 解、试样颗粒解体，已不存在单轴应力/应变关系；但在σ；卡0的三向应力状态下，其仍能表 现出可观的破坏强度.譬如，g3=0.6MPa时，g1=173MPa,而o,=1.0MPa时，G,则为刃 年 。 石 北 京 科 技 大 学 学 报 树脂砂在 常规单轴 与 当前三轴力学装置上 的高温力学 特性 差异 ， 提 出型 砂 修正 的强 度理 论 及 其 高温 内摩擦 特性 的意义 实验装置及方法 新 研 制 的 型 砂 高 温 三 轴 装 置 的 组 成 为 试 样 加 热 及 温 度 控 制 系 统 围压介 质及 三 轴室 围压加 载及控 制系 统 轴压加 载及 轴 向变 形 、 载 荷 自动 记 录 系 统 作 为 与 常规单 轴加载 的差异 ， 其加载方 式如 图 所示 其加 载路 径如 图 所示 ， 即先 对试样 施加一定 的围压 。 到 点 ， 然后保持 围压值不 变 ， 再 加 轴 压 直 至 试 样 破 坏 不 同 围 压下 的试验结果便 可 反 映围压 对强 度及 应力 应变特性 的影 响 显然 ， 以 往 常规 单轴方 法 仅 为三轴受力状 态下 的一个特例 ， 即 叮 二 二 在上 述 高温 三 轴装置上先将试样加热至设定 高温 、 保温 而 ， 控制 围压在选定值后按 变形控制方式 进行 轴 向加载 ， 其加 载 变形 速率取 一 月 一 ‘ 实验 用树脂砂 为第一 汽车厂 气缸 盖 专用热硬树脂砂 ， 其 中热 硬 树 脂 粘 合剂 为多 元 醇 改性糠醇脉醛树脂 ， 试样尺寸 为 直径 伪皿 配方 为 ’ 伊 呼塔 石英砂 固化剂 占树脂 为 树脂 占砂 为 混制工艺 为 而 。 ， 、 。 砂 固化剂 止二 树脂 兰斗 出砂 制样 试样 加热硬 化工 艺 为 升温 到 ℃ 并保温 而 后 ， 自然 冷却 至室 温 △。 】 图 型砂试样三轴加 载方式 瑰 加， 另，” 旧 触 扮认劝川 把贫 图 瑰 三轴加 载应 力路径 吸曲峨 声 胶 州 元认 盆 结果 与讨论 实验获得 的不 同围压及温度下 试样 的部分 应力 应 变 曲线如 图 所 示 由 图可 见 ， 温 度 一 定时 ， 其破坏强度 、 破坏应变都 随围压 叮 的增 加 而 显 著增 大 随温 度 升高 ， 热 硬树 脂 砂 的 破 坏 强度逐渐减小 在 ℃ 高温 ， ， 时 ， 试 样 常规单 向压缩 强 度 为零 ， 且 由于树脂 粘合剂热 解 、 试样颗粒解体 ， 已不存在单轴应力 应 变关 系 但在 手 的三 向应力状态下 ， 其仍能 表 现 出可 观 的破 坏 强 度 譬 如 ， ， 时 ， 。 ， ， 而 叮 二 时 ， 叮 ， 则 为