[發(fā)明專利]一種基于錘擊能量量測(cè)的動(dòng)力觸探動(dòng)貫入阻力計(jì)算方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111236145.8
• 申請(qǐng)日: 2021-10-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113959874B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-06-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈志平;劉慧;付君宜;孫秀東;李振慶;彭又賢
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 貴州正業(yè)工程技術(shù)投資有限公司
• 主分類號(hào): G01N3/48
• 分類號(hào): G01N3/48;G01N3/06;G01N11/12;G01L5/00;G01L1/04
• 代理公司: 貴州派騰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 52114
• 代理人: 宋妍麗

1.一種基于錘擊能量量測(cè)的動(dòng)力觸探動(dòng)貫入阻力計(jì)算方法，其特征在于：包括以下步驟：

①通過(guò)探頭處加裝的加速度傳感器和應(yīng)變片測(cè)試獲取錘擊過(guò)程中探頭加速度和探頭處應(yīng)變隨時(shí)間的變化量g(t)、ε(T)，并量測(cè)錘擊過(guò)程中探桿的下降量：動(dòng)力觸探貫入度e；

②錘擊結(jié)束后所有的彈性變形恢復(fù)，只剩塑性變形保留，探桿為金屬材料，其動(dòng)力觸探貫入度e等于土體的塑性變形；

③通過(guò)資料收集或室內(nèi)試驗(yàn)測(cè)量得到探頭上部傳感器加裝處的截面積和彈性模量的截面積A和彈性模量E；

④錘擊傳到探頭處的能量E_總為:

其中，T₀為錘擊過(guò)程起始時(shí)間，T₁為錘擊過(guò)程結(jié)束時(shí)間；

探頭上部傳感器加裝處到探頭錘尖處的最大變形量Δl為：

Δl＝ε_maxl

其中，l為探頭上部傳感器加裝處到探頭錘尖處的長(zhǎng)度；

⑤將錘擊過(guò)程中探頭加速度g(t)進(jìn)行積分，獲取錘擊過(guò)程中速度對(duì)時(shí)間的變化函數(shù)v(T)：

其中，T為錘擊作用時(shí)間變量；

⑥將速度v(T)對(duì)時(shí)間進(jìn)行積分，獲取位移對(duì)時(shí)間的變化函數(shù)X(T′)：

其中，T′為錘擊作用時(shí)間變量；

并在坐標(biāo)系中繪制位移-時(shí)間X(T′)函數(shù)圖像，在圖像中找到最高點(diǎn)，得到加速度傳感器量測(cè)點(diǎn)位移量X(T′)的最大值x_max；

⑦加速度傳感器量測(cè)點(diǎn)的位移最大值由探頭上部傳感器加裝處到探頭尖端的彈性變形量、土體的彈性變形、動(dòng)力觸探貫入度e組成，計(jì)算公式如下：

x_max＝s_e+Δl+e

其中，Δl為探頭上部傳感器加裝處到探頭錘尖處的最大變形量；

土體彈性應(yīng)變s_e的計(jì)算式為：

s_e＝x_max-Δl-e

⑧傳遞到探頭處的錘擊能量被土體的彈性變形和塑性變形而消耗，消耗公式為：

E_總＝E_e+E_p＝0.5R_ds_e+R_de

其中，E_p為為克服土體的塑性變形而消耗的能量，E_e為為克服土體的彈性變形而消耗的能量；

動(dòng)力觸探動(dòng)貫入阻力R_d的計(jì)算公式如下：