Experiment Science and Technology, Volume. 23, Issue 3, 32(2025)
Application of Particle Size and Shape Analyser in Experimental Teaching of Soil Mechanics
Figures & Tables(7)
Table 1. [in Chinese]
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试验方法 测量范围 基本原理 技术特点 筛分法 大于0.075 mm的颗粒 使颗粒通过不同尺寸的筛孔来测试粒度的大小和分布 简单、方便、易操作。受颗粒形状不规则等因素的影响，存在筛分不完全的现象 沉降法 小于0.075 mm的颗粒 Stokes定律，根据不同粒径的颗粒在液体中沉降速度不同来测试粒度的大小和分布 测试时间长、操作繁琐、重复性较差、受人为因素影响大 激光粒度仪法 可达0.1~ 3500.0 μm甚至 更宽根据颗粒能使激光产生散射这一物理现象，测量散射光的分布规律，利用Mie散射理论计算出颗粒的粒度大小和分布 测试速度快、操作方便、重复性好，测试结果易受遮光度等因素的影响 动态图像分析法（粒度粒形仪法） 通过选择不同的镜头组合和 分散方式组合获得较大的测 试范围，可达1~ 34000 μm甚 至更宽利用频闪捕捉技术，大量拍摄运动颗粒 图像，通过动态测试和图像处理分析 颗粒的粒度和粒形 测试速度快、操作方便、重复性好，不仅能够得到颗粒的粒径分布，而且能够获得颗粒的物理形态特征
Table 2. [in Chinese]
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流程阶段 教学内容 培养目标提升 改进前 新增内容 课前预习 实验指导书的自习 微课视频预习，包括粒度粒形仪的介绍、工作原理和实验步骤 培养学生的探索精神、思考能力和自主学习能力 课堂教学 ① 讲解演示 ② 完成筛分法操作 ③ 存在的问题和解决办法 粒度粒形仪的测试操作两种类别的土样测试组间数据共享 培养学生实验操作的规范意识、记录数据的规范意识及严谨的科学态度 试验报告 ① 筛分试验测试结果 ② 成果应用 ① 粒度粒形仪的测试结果 ② 两种方法测试结果差异性对比分析 ③ 不同土样测试结果对比分析 ④ 讨论分析试验中的问题 培养学生分析问题和解决问题的能力、理论联系实际的应用能力
Table 3. [in Chinese]
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试样编号 测试方法 粒组在土中所占的百分比含量/% 土样名称 >2.000 mm 2.000~0.500 mm 0.500~0.250 mm 0.250~0.075 mm <0.075 mm 1 筛分法 0 0 5.28 94.68 0.04 细砂 QICPIC 0 0 39.03 59.65 1.32 细砂 2 筛分法 0.19 37.37 41.73 17.36 3.35 中砂 QICPIC 0 68.03 17.56 10.55 3.86 粗砂
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Pei CAO, Yang YANG, Xiaolei ZHANG. Application of Particle Size and Shape Analyser in Experimental Teaching of Soil Mechanics[J]. Experiment Science and Technology, 2025, 23(3): 32
Paper Information
Category: Experimental Teaching and Teaching Experimental
Received: Jun. 24, 2023
Accepted: --
Published Online: Jun. 9, 2025
The Author Email: Pei CAO (pcao@tongji.edu.cn)
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