[發(fā)明專利]一種顆粒材料側向壓力分布特征定量描述方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010466314.6
• 申請日: 2020-05-29
• 公開（公告）號: CN111666620B
• 公開（公告）日: 2023-06-09
• 發(fā)明（設計）人: 來志強;江恩慧;王仲梅;趙連軍;徐梓曜;徐陽;梅銳鋒;任棐;武彩萍;吳國英;高梓軒;樊科偉;王嘉儀;潘麗;張文皎;王遠見;李軍華;張向萍;許琳娟;張敏;來嘉豪;來亮;張清清
• 申請（專利權）人: 黃河水利委員會黃河水利科學研究院
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;E02B7/06;E02D29/02;E02D17/02;G06F111/10;G06F119/14
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1.一種顆粒材料側向壓力分布特征定量描述方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟1，選取顆粒材料側向壓力分布位置密集度測量尺度：測量確定顆粒材料堆積穩(wěn)定后的高度H₀，單位為m，選取一系列測量尺度參數(shù)r_i，i＝1，2，…n，其中r_i滿足的條件；

步驟2，獲取不同測量尺度下側向壓力分布位置密集度的測量數(shù)目：測量尺度r_i將擋墻平均劃分成數(shù)目為間距長度為r_i的子組，統(tǒng)計子組中含有側向壓力作用點的子組數(shù)目n_i；

步驟3，求取描述側向壓力分布位置密集度參數(shù)d：將步驟2得到的一系列r_i和相應的n_i繪制于雙對數(shù)坐標系中，擬合log?r_i與log?n_i之間的線性關系，得到其可決系數(shù)R²，當R²大于0.8時，此時擬合直線斜率的絕對值即側向壓力分布位置密集度參數(shù)d；

顆粒材料側向壓力分布位置密集度參數(shù)d為0～1之間數(shù)值，0表示作用位置分布幾乎集中在某一點處，1則表示作用位置分布為線性連續(xù)分布；d越大，表明顆粒材料側向壓力分布位置越分散；

步驟4，選取顆粒材料側向壓力分布強度波動性測量尺度：繪制顆粒材料側向壓力分布圖，定義側向壓力折線的上、下兩個端點分別為P_up和P_down，選取一系列尺度參數(shù)R_i，i＝1，2，…n，其中R_i滿足的條件；

步驟5，獲取不同測量尺度下側向壓力分布強度波動性的測量數(shù)目：以顆粒材料側向壓力分布折線上端點P_up為圓心，以R_i為半徑畫圓，所述的圓與側向壓力分布折線相交于點P₁；然后，再以點P₁為圓心，以R_i為半徑畫圓，與側向壓力分布折線相交于點P₂；以此類推，當交點P_n與P_down在側向壓力分布折線上的距離l小于或等于R_i時，測量結束，最終得到以R_i為尺度量取側向壓力分布折線的數(shù)目N_i＝n+l/R_i；

步驟6，求取描述側向壓力分布強度波動性參數(shù)：將步驟5得到一系列R_i和相應的N_i繪制于雙對數(shù)坐標系中，擬合log?R_i與log?N_i之間的線性函數(shù)關系，得到其可決系數(shù)R²；當擬合函數(shù)的可決系數(shù)R²大于0.8時，此時擬合直線斜率的絕對值即側向壓力分布強度波動性參數(shù)D；

顆粒材料側向壓力分布強度波動性參數(shù)D值在1～2之間，1表示側向壓力強度分布為直線分布，2則表示側向壓力強度分布為平面分布；D越大表明側向壓力分布強度波動性越大，拱結構效應越明顯，側向壓力驟增點越多。