土体泊松比测量方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术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。 1

【技术实现步骤摘要】
土体泊松比测量方法、装置及系统
本专利技术涉及土体泊松比测量
，具体而言，涉及一种土体泊松比测量方法、装置及系统。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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，本专利技术采取的技术方案如下：第一方面，本专利技术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，本专利技术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，本专利技术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。本专利技术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。本专利技术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，或者通过实施本专利技术实施例了解。本专利技术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专利技术实施例的技术方案，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专利技术的某些实施例，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为一种可应用于本专利技术实施例中的计算设备的结构框图；图2为本专利技术实施例提供的土体泊松比测量方法的流程图；图3为本专利技术实施例提供的土体泊松比测量系统的结构框图；图4为本专利技术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专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术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专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。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，在本专利技术的描述中，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专利技术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本文档来自技高网...

【技术保护点】
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

【技术特征摘要】
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...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈世杰，马巍，李国玉，
申请(专利权)人：中国科学院寒区旱区环境与工程研究所，
类型：发明
国别省市：甘肃,62