[發明專利]預制裝配式構件接觸面摩擦力反演方法

有效

• 申請號: 201911066342.2
• 申請日: 2019-11-04
• 公開（公告）號: CN110909454B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 楊秀仁;黃美群;彭智勇;林放
• 申請（專利權）人: 北京城建設計發展集團股份有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/13;G06T7/66;G06T7/68;G06T7/13;G06F119/14
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340
• 代理人: 李振文

1.一種預制裝配式構件接觸面摩擦力反演方法，其特征在于包括如下步驟：

步驟一：通過圖像信息識別橡膠密封墊中心線微段中心點坐標集與構件螺栓孔位中心坐標集；

步驟二：確定千斤頂張拉力合力；

步驟三：確定橡膠密封墊反力合力及反力形心；

其中，由于橡膠密封墊中心線微段中心點坐標集Ω的任何一點都代表了一個正方形橡膠密封墊微段，微段長度與密封墊寬度λ等長，正方形橡膠密封墊微段的面積均為A₀＝λ²，當待拼裝預制構件與已拼裝預制構件接觸面完全接觸后，在千斤頂張拉靜止平衡狀態下，通過對預制構件n個不同位置的接觸面間的接縫寬度進行實時監測，獲取n個待拼裝預制構件與已拼裝預制構件接觸面的接縫寬度監測值Z_i，其中i＝1,2,...,n，由于待拼裝預制構件與已拼裝預制構件接觸面都存在兩條形狀完全一樣的橡膠密封墊，且相同位置橡膠密封墊的壓縮量一致，因此，橡膠密封墊的實際壓縮量為橡膠密封墊的初始厚度Z₀與實際接縫寬度實測值的1/2即的減值，為根據監測得到的n個橡膠密封墊的壓縮量實測值，并在橡膠密封墊中心線微段中心點坐標集Ω對應的同一平面坐標系內建立面方程，并根據每一個點的坐標計算接縫寬度及其變形量，并按時間順序建立動態數據庫Z_S，以便后續每一次張拉從數據庫調取使用，建立橡膠密封墊在不同壓縮量下對應的變形模量數量集E_s，對橡膠密封墊中心線微段中心點坐標集Ω的所有點計算橡膠密封墊的彈性反力從而獲得橡膠密封墊的反力合力值

步驟四：確定摩擦力合力，摩擦力合力等于千斤頂張拉力合力與橡膠密封墊反力合力的差值；

步驟五：計算確定預制構件不同接觸面的摩擦力。

2.如權利要求1所述的預制裝配式構件接觸面摩擦力反演方法，其特征在于：步驟一中通過攝像設備拍攝橡膠密封墊所在構件平面，并經圖像畸變和傾斜失真校正后，利用圖像識別技術識取橡膠密封墊圖像的骨架輪廓線，并對橡膠密封墊圖像的骨架輪廓線的中心線和螺栓孔位中心點進行識別，選擇圖像中的任一點為原點建立坐標系，定義為XOY平面坐標系，利用圖像處理技術建立橡膠密封墊中心線微段中心點坐標集Ω以及螺栓孔位中心點的坐標集Π。

3.如權利要求1所述的預制裝配式構件接觸面摩擦力反演方法，其特征在于：步驟二中針對不同千斤頂張拉靜止平衡狀態下，通過對張拉千斤頂的張拉力進行實時監測，獲取n個不同千斤頂的張拉力P_i，其中i＝1,2,...,n，由此可獲得千斤頂張拉力合力

4.如權利要求1所述的預制裝配式構件接觸面摩擦力反演方法，其特征在于：對所有點的彈性反力F_i對坐標系X軸，Y軸求力矩，根據合力力矩與微段力矩之和相等的原則，根據下列公式1和2計算橡膠密封墊的反力形心K_F的坐標：

5.如權利要求1所述的預制裝配式構件接觸面摩擦力反演方法，其特征在于：步驟四中摩擦力合力等于千斤頂張拉力合力與橡膠密封墊反力合力的差值其中m指預制構件不同接觸面的數量。

6.如權利要求1所述的預制裝配式構件接觸面摩擦力反演方法，其特征在于：步驟五中設預制構件需要計算摩擦力的接觸面為m個，不同接觸面的摩擦力為f_i，其中i＝1,2,...,m，根據不同千斤頂張拉靜止平衡狀態下，通過對張拉千斤頂的張拉力和橡膠密封墊的實際壓縮量進行多次實時監測，滿足建立m個平衡狀態，以坐標系原點建立m個平衡方程如下公式3：

其中，x_Pi，y_Pi分別為對應一個靜態平衡狀態下，不同張拉千斤頂中心點對應的x，y坐標值，

其中x_E,y_E為橡膠密封墊的反力形心對應的x，y坐標值，

其中x_fi,y_fi為構件不同接觸面的摩擦力合力作用點的x，y坐標值，

通過上述平衡方程，求得預制構件不同接觸面的摩擦力f_i,其中i＝1,2,...,m。