CN108169022A - 土体泊松比测量方法、装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种土体泊松比测量方法、装置及系统,涉及土体泊松比测量技术领域。方法包括:CT机基于预设的扫描参数,对待测土体试样进行CT平片扫描,以获得第一CT平片图像,再基于预设的轴向等应力加载方式对待测土体试样进行压缩操作,然后对处于弹性应变阶段的待测土体试样进行N次CT平片扫描,以获得N个第二CT平片图像;计算设备基于第一CT平片图像,获得初始径向长度和初始轴向长度,再基于N个第二CT平片图像,获得待测土体试样处于弹性应变阶段的N个时刻各自对应的径向长度和轴向长度,然后基于初始径向长度、初始轴向长度、N个时刻各自对应的径向长度和轴向长度及预设规则,获得泊松比。方法简单,测量精度较高。
Description
技术领域
本发明涉及土体泊松比测量技术领域,具体而言,涉及一种土体泊松比测量方法、装置及系统。
背景技术
在材料的弹性范围内,由均匀分布的纵向应力所引起的横向应变与相应的纵向应变之比的绝对值称之为泊松比,它是反映材料横向变形的弹性常数,表征了材料的抗变形能力,同时在利用有限元软件进行冻土受力变形等数值模拟问题分析时,泊松比是必须要求输入的已知参数,同时该参数也是反映冻土材料性能的固有参数,传统测量冻土材料泊松比的方法是通过对冻土试样径向粘贴应变片或者安装径向应变硅圈来测量冻土材料的泊松比。但是,对于粘聚力较小的砂土等材料,利用该种方式,在土体压缩过程中会使得应变片或应变硅圈发生位置移动甚至脱落,同时由于低温环境对应变片或应变硅性能的影响,这都势必会影响冻土材料最终的测量结果,导致利用有限元软件模拟计算得到的数值偏离实际测试结果,给冻土工程埋下隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种土体泊松比测量方法、装置及系统,以改善上述问题。为了实现上述目的,本发明采取的技术方案如下:
第一方面,本发明实施例提供了一种土体泊松比测量方法,应用于土体泊松比测量系统,所述系统包括CT机和计算设备,所述方法包括:所述CT机基于预设的扫描参数,对待测土体试样进行CT平片扫描,以获得所述待测土体试样对应的第一CT平片图像;所述CT机基于预设的轴向等应力加载方式对所述待测土体试样进行压缩操作,以使所述待测土体试样发生弹性应变;所述CT机基于所述扫描参数,对处于弹性应变阶段的所述待测土体试样进行N次CT平片扫描,以获得所述待测土体试样对应的N个第二CT平片图像;所述计算设备基于获取到的所述第一CT平片图像,获得所述待测土体试样的初始径向长度和初始轴向长度;所述计算设备基于获取到的所述N个第二CT平片图像,获得所述待测土体试样处于弹性应变阶段的N个时刻各自对应的径向长度和轴向长度;所述计算设备基于所述初始径向长度、所述初始轴向长度、所述N个时刻各自对应的径向长度和轴向长度及预设规则,获得所述待测土体试样的泊松比。
第二方面,本发明实施例提供了一种土体泊松比测量装置,运行于计算设备,所述装置包括:第一获取单元、第二获取单元和泊松比获得单元。第一获取单元,用于基于获取到的第一CT平片图像,获得待测土体试样的初始径向长度和初始轴向长度。第二获取单元,用于基于获取到的N个第二CT平片图像,获得所述待测土体试样处于弹性应变阶段的N个时刻各自对应的径向长度和轴向长度。泊松比获得单元,用于基于所述初始径向长度、所述初始轴向长度、所述N个时刻各自对应的径向长度和轴向长度及预设规则,获得所述待测土体试样的泊松比。
第三方面,本发明实施例提供了一种土体泊松比测量系统,所述系统包括CT机和计算设备。所述CT机,用于基于预设的扫描参数,对待测土体试样进行CT平片扫描,以获得所述待测土体试样对应的第一CT平片图像。所述CT机,用于基于预设的轴向等应力加载方式对所述待测土体试样进行压缩操作,以使所述待测土体试样发生弹性应变。所述CT机,用于基于所述扫描参数,对处于弹性应变阶段的所述待测土体试样进行N次CT平片扫描,以获得所述待测土体试样对应的N个第二CT平片图像。所述计算设备,用于基于获取到的所述第一CT平片图像,获得所述待测土体试样的初始径向长度和初始轴向长度。所述计算设备,用于基于获取到的所述N个第二CT平片图像,获得所述待测土体试样处于弹性应变阶段的N个时刻各自对应的径向长度和轴向长度。所述计算设备,用于基于所述初始径向长度、所述初始轴向长度、所述N个时刻各自对应的径向长度和轴向长度及预设规则,获得所述待测土体试样的泊松比。
本发明实施例提供了一种土体泊松比测量方法、装置及系统,方法应用于土体泊松比测量系统,所述系统包括CT机和计算设备,所述方法包括:所述CT机基于预设的扫描参数,对待测土体试样进行CT平片扫描,以获得所述待测土体试样对应的第一CT平片图像;所述CT机基于预设的轴向等应力加载方式对所述待测土体试样进行压缩操作,以使所述待测土体试样发生弹性应变;所述CT机基于所述扫描参数,对处于弹性应变阶段的所述待测土体试样进行N次CT平片扫描,以获得所述待测土体试样对应的N个第二CT平片图像;所述计算设备基于获取到的所述第一CT平片图像,获得所述待测土体试样的初始径向长度和初始轴向长度;所述计算设备基于获取到的所述N个第二CT平片图像,获得所述待测土体试样处于弹性应变阶段的N个时刻各自对应的径向长度和轴向长度;所述计算设备基于所述初始径向长度、所述初始轴向长度、所述N个时刻各自对应的径向长度和轴向长度及预设规则,获得所述待测土体试样的泊松比。将CT扫描技术引入到岩土力学参数测定当中,以非接触方式无损的测定土体试样的泊松比。方法简单,测量精度较高,解决了粘聚力较小的砂土等材料在测量泊松比过程中由于应变片脱落及移位等现象造成的测量不准确的问题。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明实施例了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为一种可应用于本发明实施例中的计算设备的结构框图;
图2为本发明实施例提供的土体泊松比测量方法的流程图;
图3为本发明实施例提供的土体泊松比测量系统的结构框图;
图4为本发明实施例提供的土体泊松比测量装置的结构框图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时,在本发明的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
图1示出了一种可应用于本发明实施例中的计算设备100的结构框图。如图1所示,计算设备100可以包括存储器102、存储控制器104、一个或多个(图1中仅示出一个)处理器106、外设接口108、输入输出模块110、音频模块112、显示模块114、射频模块116和土体泊松比测量装置。
存储器102、存储控制器104、处理器106、外设接口108、输入输出模块110、音频模块112、显示模块114、射频模块116各元件之间直接或间接地电连接,以实现数据的传输或交互。例如,这些元件之间可以通过一条或多条通讯总线或信号总线实现电连接。土体泊松比测量方法分别包括至少一个可以以软件或固件(firmware)的形式存储于存储器102中的软件功能模块,例如所述土体泊松比测量装置包括的软件功能模块或计算机程序。
存储器102可以存储各种软件程序以及模块,如本申请实施例提供的土体泊松比测量方法及装置对应的程序指令/模块。处理器106通过运行存储在存储器102中的软件程序以及模块,从而执行各种功能应用以及数据处理,即实现本申请实施例中的土体泊松比测量方法。
存储器102可以包括但不限于随机存取存储器(Random Access Memory,RAM),只读存储器(Read Only Memory,ROM),可编程只读存储器(Programmable Read-OnlyMemory,PROM),可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory,EPROM),电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory,EEPROM)等。
处理器106可以是一种集成电路芯片,具有信号处理能力。上述处理器可以是通用处理器,包括中央处理器(Central Processing Unit,简称CPU)、网络处理器(NetworkProcessor,简称NP)等;还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。其可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述外设接口108将各种输入/输出装置耦合至处理器106以及存储器102。在一些实施例中,外设接口108、处理器106以及存储控制器104可以在单个芯片中实现。在其他一些实例中,他们可以分别由独立的芯片实现。
输入输出模块110用于提供给用户输入数据实现用户与计算设备100的交互。所述输入输出模块110可以是,但不限于,鼠标和键盘等。
音频模块112向用户提供音频接口,其可包括一个或多个麦克风、一个或者多个扬声器以及音频电路。
显示模块114在计算设备100与用户之间提供一个交互界面(例如用户操作界面)或用于显示图像数据给用户参考。在本实施例中,所述显示模块114可以是液晶显示器或触控显示器。若为触控显示器,其可为支持单点和多点触控操作的电容式触控屏或电阻式触控屏等。支持单点和多点触控操作是指触控显示器能感应到来自该触控显示器上一个或多个位置处同时产生的触控操作,并将该感应到的触控操作交由处理器106进行计算和处理。
射频模块116用于接收以及发送电磁波,实现电磁波与电信号的相互转换,从而与通信网络或者其他设备进行通信。
可以理解,图1所示的结构仅为示意,计算设备100还可包括比图1中所示更多或者更少的组件,或者具有与图1所示不同的配置。图1中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。
于本发明实施例中,计算设备100可以作为用户终端,或者作为服务器。用户终端可以为PC(personal computer)电脑、平板电脑、手机、笔记本电脑、智能电视、机顶盒、车载终端等终端设备。
请参阅图2,本发明实施例提供了一种土体泊松比测量方法,应用于土体泊松比测量系统,所述系统包括CT机和计算设备,所述方法包括:步骤S200、步骤S210、步骤S220、步骤S230、步骤S240和步骤S250。
步骤S200:所述CT机基于预设的扫描参数,对待测土体试样进行CT平片扫描,以获得所述待测土体试样对应的第一CT平片图像。
在本实施例中,CT机为飞利浦公司的Brilliance 16医用螺旋CT。可在CT机的扫描床上实现单轴和三轴加卸载试验。所述待测土体试样放置于三轴仪内,所述三轴仪内的温度设置为预设温度,所述三轴仪设置于所述CT机的扫描床上。所述预设温度可以为-3℃。
具体地,待测土体试样可以为青藏线粘土,其液限为28.2%,塑限为15.4%,定名为粉质粘土,按照煤炭行业标准MT/T593.1-1996,制备干密度为1.7g/cm3,含水率为13%,直径为61.8mm,长为125mm圆柱型标准冻土试样;将制备好的冻土试样放入恒温箱中按照试验设定温度-6℃,恒温24小时后装入与CT机配套使用的低温三轴仪中;打开低温三轴仪的制冷设备迅速制冷,待温度稳定至试验设定温度-3℃,将冻土三轴仪连同冻土试样一起放置在CT机的扫描床上。
所述预设的扫描参数为扫描电压为120kV,扫描电流100mA,扫描长度130mm。CT机对待测土体试样进行CT平片扫描,以获得所述待测土体试样对应的第一CT平片图像。
步骤S210:所述CT机基于预设的轴向等应力加载方式对所述待测土体试样进行压缩操作,以使所述待测土体试样发生弹性应变。
步骤S220:所述CT机基于所述扫描参数,对处于弹性应变阶段的所述待测土体试样进行N次CT平片扫描,以获得所述待测土体试样对应的N个第二CT平片图像。
于本发明中的一种具体实施方式,所述预设的轴向等应力加载方式为位移控制加载方式,步骤S210可以包括:所述CT机采用所述位移控制加载方式对所述待测土体试样进行压缩操作,以使所述待测土体试样发生弹性应变。
位移控制加载方式表示待测土体试样在单位时间内的位移变化值是恒定的。在本实施例中,N为3。打开CT机的启动按钮对待测土体试样进行压缩试验,采用等应变控制方式加载,加载速率为0.3mm/min,直至土体发生破坏,在弹性应变阶段,在不中断力学试验的条件下对试样进行三次CT平片扫描,得到弹性应变阶段不同时刻的CT平片图像,同时保证每次扫描参数均相同即扫描电压为120kV,扫描电流100mA,扫描长度130mm,获得所述待测土体试样对应的N个第二CT平片图像。
于本发明中的一种具体实施方式,所述预设的轴向等应力加载方式为力控制加载方式,步骤S210包括:所述CT机采用所述力控制加载方式对所述待测土体试样进行压缩操作,以使所述待测土体试样发生弹性应变。
力控制加载方式表示待测土体试样在单位时间内的力值的变化量是恒定的。打开CT机的启动按钮对待测土体试样进行压缩试验,采用等应力控制方式加载,加载速率为500N/min,直至土体发生破坏,在弹性应变阶段,在不中断力学试验的条件下对试样进行三次CT平片扫描,得到弹性应变阶段不同时刻的CT平片图像,同时保证每次扫描参数均相同即扫描电压为120kV,扫描电流100mA,扫描长度130mm,获得所述待测土体试样对应的N个第二CT平片图像。
步骤S230:所述计算设备基于获取到的所述第一CT平片图像,获得所述待测土体试样的初始径向长度和初始轴向长度。
步骤S240:所述计算设备基于获取到的所述N个第二CT平片图像,获得所述待测土体试样处于弹性应变阶段的N个时刻各自对应的径向长度和轴向长度。
进一步地,所述预设规则为及所述步骤S240可以包括:
所述计算设备基于获得所述待测土体试样在第i时刻对应的泊松比;
所述计算设备基于获得所述待测土体试样在N个时刻对应的平均泊松比,l为所述初始轴向长度,h为所述初始径向长度,li,i=1,2,…,N为所述待测土体试样在第i时刻对应的轴向长度,hi为所述待测土体试样在第i时刻对应的径向长度,ui为所述待测土体试样在第i时刻对应的泊松比,μ为所述待测土体试样在N个时刻对应的平均泊松比。
以下采用实例一和实例二来具体说明本发明实施例提供的土体泊松比测量方法的具体实施过程。
实例一:为了更说明本发明实例提供的土体泊松比测量方法的有效性,基于步骤S210中的位移控制加载方式,步骤S200获得第一CT平片图像。基于第一CT平片图像,获得所述待测土体试样的初始径向长度为61.8mm和初始轴向长度为125mm。基于步骤S220,N可以为3,获得3个时刻各自对应的径向长度和轴向长度,即径向长度h1、h2、h3分别为:62mm、62.2mm、63.7mm,轴向长度l1、l2、l3分别为123.75mm、122.5mm、121.25mm。将h1、h2、h3、l1、l2、l3分别带入ε径向i为所述待测土体试样在第i时刻对应的径向应变,ε轴向i为所述待测土体试样在第i时刻对应的轴向应变,获得u1、u2、u3分别为:0.28、0.3、0.3,由上述结果可以得出待测土体试样在弹性应变阶段其泊松比是定值是土体的固有属性,不随载荷和位移的变化而发生改变。然后将u1、u2、u3带入获得在待测土体试样在-6℃下的平均泊松比为0.29。
实例二:为了更说明本发明实例提供的土体泊松比测量方法的有效性,基于步骤S210中的力控制加载方式,步骤S200获得第一CT平片图像。基于第一CT平片图像,获得所述待测土体试样的初始径向长度为62.1mm和初始轴向长度为124.5mm。基于步骤S220,N可以为3,获得3个时刻各自对应的径向长度和轴向长度,即径向长度h1、h2、h3分别为:62.3mm、63.1mm、63.8mm,轴向长度l1、l2、l3分别为124.37mm、123.94mm、123.57mm。将h1、h2、h3、l1、l2、l3分别带入ε径向i为所述待测土体试样在第i时刻对应的径向应变,ε轴向i为所述待测土体试样在第i时刻对应的轴向应变,获得u1、u2、u3分别为:0.31、0.28、0.27,由上述结果可以得出待测土体试样在弹性应变阶段其泊松比是定值是土体的固有属性,不随载荷和位移的变化而发生改变。然后将u1、u2、u3带入获得在待测土体试样在-6℃下的平均泊松比为0.29。
本发明实施例提供了一种土体泊松比测量方法,应用于土体泊松比测量系统,所述系统包括CT机和计算设备,所述方法包括:所述CT机基于预设的扫描参数,对待测土体试样进行CT平片扫描,以获得所述待测土体试样对应的第一CT平片图像;所述CT机基于预设的轴向等应力加载方式对所述待测土体试样进行压缩操作,以使所述待测土体试样发生弹性应变;所述CT机基于所述扫描参数,对处于弹性应变阶段的所述待测土体试样进行N次CT平片扫描,以获得所述待测土体试样对应的N个第二CT平片图像;所述计算设备基于获取到的所述第一CT平片图像,获得所述待测土体试样的初始径向长度和初始轴向长度;所述计算设备基于获取到的所述N个第二CT平片图像,获得所述待测土体试样处于弹性应变阶段的N个时刻各自对应的径向长度和轴向长度;所述计算设备基于所述初始径向长度、所述初始轴向长度、所述N个时刻各自对应的径向长度和轴向长度及预设规则,获得所述待测土体试样的泊松比。将CT扫描技术引入到岩土力学参数测定当中,以非接触方式无损的测定土体试样的泊松比。方法简单,测量精度较高,解决了粘聚力较小的砂土等材料在测量泊松比过程中由于应变片脱落及移位等现象造成的测量不准确的问题。
请参阅图3,本发明实施例提供了一种土体泊松比测量系统300,所述系统300包括CT机310和计算设备100。
所述CT机310,用于基于预设的扫描参数,对待测土体试样进行CT平片扫描,以获得所述待测土体试样对应的第一CT平片图像。
所述CT机310,用于基于预设的轴向等应力加载方式对所述待测土体试样进行压缩操作,以使所述待测土体试样发生弹性应变。
所述CT机310,用于基于所述扫描参数,对处于弹性应变阶段的所述待测土体试样进行N次CT平片扫描,以获得所述待测土体试样对应的N个第二CT平片图像。
所述计算设备100,用于基于获取到的所述第一CT平片图像,获得所述待测土体试样的初始径向长度和初始轴向长度。
所述计算设备100,用于基于获取到的所述N个第二CT平片图像,获得所述待测土体试样处于弹性应变阶段的N个时刻各自对应的径向长度和轴向长度。
所述计算设备100,用于基于所述初始径向长度、所述初始轴向长度、所述N个时刻各自对应的径向长度和轴向长度及预设规则,获得所述待测土体试样的泊松比。
所述预设的轴向等应力加载方式为位移控制加载方式,所述CT机310,用于采用所述位移控制加载方式对所述待测土体试样进行压缩操作,以使所述待测土体试样发生弹性应变。
所述预设的轴向等应力加载方式为力控制加载方式,所述CT机310,用于采用所述力控制加载方式对所述待测土体试样进行压缩操作,以使所述待测土体试样发生弹性应变。
所述预设规则为及所述计算设备100,用于基于获得所述待测土体试样在第i时刻对应的泊松比;基于获得所述待测土体试样在N个时刻对应的平均泊松比,l为所述初始轴向长度,h为所述初始径向长度,li,i=1,2,…,N为所述待测土体试样在第i时刻对应的轴向长度,hi为所述待测土体试样在第i时刻对应的径向长度,ui为所述待测土体试样在第i时刻对应的泊松比,μ为所述待测土体试样在N个时刻对应的平均泊松比。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的土体泊松比测量系统的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
本发明实施例提供的土体泊松比测量系统,将CT扫描技术引入到岩土力学参数测定当中,以非接触方式无损的测定土体试样的泊松比。方法简单,测量精度较高,解决了粘聚力较小的砂土等材料在测量泊松比过程中由于应变片脱落及移位等现象造成的测量不准确的问题。
请参阅图4,本发明实施例提供了一种土体泊松比测量装置400,运行于计算设备,所述装置400包括:第一获取单元410、第二获取单元420和泊松比获得单元430。
第一获取单元410,用于基于获取到的第一CT平片图像,获得待测土体试样的初始径向长度和初始轴向长度。
第二获取单元420,用于基于获取到的N个第二CT平片图像,获得所述待测土体试样处于弹性应变阶段的N个时刻各自对应的径向长度和轴向长度。
泊松比获得单元430,用于基于所述初始径向长度、所述初始轴向长度、所述N个时刻各自对应的径向长度和轴向长度及预设规则,获得所述待测土体试样的泊松比。
所述预设规则为及泊松比获得单元430可以包括泊松比获得子单元431。
泊松比获得子单元431,用于基于获得所述待测土体试样在第i时刻对应的泊松比;基于获得所述待测土体试样在N个时刻对应的平均泊松比,l为所述初始轴向长度,h为所述初始径向长度,li,i=1,2,…,N为所述待测土体试样在第i时刻对应的轴向长度,hi为所述待测土体试样在第i时刻对应的径向长度,ui为所述待测土体试样在第i时刻对应的泊松比,μ为所述待测土体试样在N个时刻对应的平均泊松比。
以上各单元可以是由软件代码实现,此时,上述的各单元可存储于存储器102内。以上各单元同样可以由硬件例如集成电路芯片实现。
本发明实施例提供的土体泊松比测量装置400,其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同,为简要描述,装置实施例部分未提及之处,可参考前述方法实施例中相应内容。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分,所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现方式中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个连续的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外,在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分,也可以是各个模块单独存在,也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种土体泊松比测量方法,其特征在于,应用于土体泊松比测量系统,所述系统包括CT机和计算设备,所述方法包括:
所述CT机基于预设的扫描参数,对待测土体试样进行CT平片扫描,以获得所述待测土体试样对应的第一CT平片图像;
所述CT机基于预设的轴向等应力加载方式对所述待测土体试样进行压缩操作,以使所述待测土体试样发生弹性应变;
所述CT机基于所述扫描参数,对处于弹性应变阶段的所述待测土体试样进行N次CT平片扫描,以获得所述待测土体试样对应的N个第二CT平片图像;
所述计算设备基于获取到的所述第一CT平片图像,获得所述待测土体试样的初始径向长度和初始轴向长度;
所述计算设备基于获取到的所述N个第二CT平片图像,获得所述待测土体试样处于弹性应变阶段的N个时刻各自对应的径向长度和轴向长度;
所述计算设备基于所述初始径向长度、所述初始轴向长度、所述N个时刻各自对应的径向长度和轴向长度及预设规则,获得所述待测土体试样的泊松比。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述预设的轴向等应力加载方式为位移控制加载方式,所述CT机基于预设的轴向等应力加载方式对所述待测土体试样进行压缩操作,以使所述待测土体试样发生弹性应变,包括:
所述CT机采用所述位移控制加载方式对所述待测土体试样进行压缩操作,以使所述待测土体试样发生弹性应变。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述预设的轴向等应力加载方式为力控制加载方式,所述CT机基于预设的轴向等应力加载方式对所述待测土体试样进行压缩操作,以使所述待测土体试样发生弹性应变,包括:
所述CT机采用所述力控制加载方式对所述待测土体试样进行压缩操作,以使所述待测土体试样发生弹性应变。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述预设规则为及所述计算设备基于所述初始径向长度、所述初始轴向长度、所述N个时刻各自对应的径向长度和轴向长度及预设规则,获得所述待测土体试样的泊松比,包括:
所述计算设备基于获得所述待测土体试样在第i时刻对应的泊松比;
所述计算设备基于获得所述待测土体试样在N个时刻对应的平均泊松比,l为所述初始轴向长度,h为所述初始径向长度,li,i=1,2,…,N为所述待测土体试样在第i时刻对应的轴向长度,hi为所述待测土体试样在第i时刻对应的径向长度,ui为所述待测土体试样在第i时刻对应的泊松比,μ为所述待测土体试样在N个时刻对应的平均泊松比。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述待测土体试样放置于三轴仪内,所述三轴仪内的温度设置为预设温度,所述三轴仪设置于所述CT机的扫描床上。
6.一种土体泊松比测量装置,其特征在于,运行于计算设备,所述装置包括:
第一获取单元,用于基于获取到的第一CT平片图像,获得待测土体试样的初始径向长度和初始轴向长度;
第二获取单元,用于基于获取到的N个第二CT平片图像,获得所述待测土体试样处于弹性应变阶段的N个时刻各自对应的径向长度和轴向长度;
泊松比获得单元,用于基于所述初始径向长度、所述初始轴向长度、所述N个时刻各自对应的径向长度和轴向长度及预设规则,获得所述待测土体试样的泊松比。
7.一种土体泊松比测量系统,其特征在于,所述系统包括CT机和计算设备;
所述CT机,用于基于预设的扫描参数,对待测土体试样进行CT平片扫描,以获得所述待测土体试样对应的第一CT平片图像;
所述CT机,用于基于预设的轴向等应力加载方式对所述待测土体试样进行压缩操作,以使所述待测土体试样发生弹性应变;
所述CT机,用于基于所述扫描参数,对处于弹性应变阶段的所述待测土体试样进行N次CT平片扫描,以获得所述待测土体试样对应的N个第二CT平片图像;
所述计算设备,用于基于获取到的所述第一CT平片图像,获得所述待测土体试样的初始径向长度和初始轴向长度;
所述计算设备,用于基于获取到的所述N个第二CT平片图像,获得所述待测土体试样处于弹性应变阶段的N个时刻各自对应的径向长度和轴向长度;
所述计算设备,用于基于所述初始径向长度、所述初始轴向长度、所述N个时刻各自对应的径向长度和轴向长度及预设规则,获得所述待测土体试样的泊松比。
8.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述预设的轴向等应力加载方式为位移控制加载方式,所述CT机,用于采用所述位移控制加载方式对所述待测土体试样进行压缩操作,以使所述待测土体试样发生弹性应变。
9.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述预设的轴向等应力加载方式为力控制加载方式,所述CT机,用于采用所述力控制加载方式对所述待测土体试样进行压缩操作,以使所述待测土体试样发生弹性应变。
10.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述预设规则为及所述计算设备,用于基于获得所述待测土体试样在第i时刻对应的泊松比;基于获得所述待测土体试样在N个时刻对应的平均泊松比,l为所述初始轴向长度,h为所述初始径向长度,li,i=1,2,…,N为所述待测土体试样在第i时刻对应的轴向长度,hi为所述待测土体试样在第i时刻对应的径向长度,ui为所述待测土体试样在第i时刻对应的泊松比,μ为所述待测土体试样在N个时刻对应的平均泊松比。
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