【技术实现步骤摘要】
一种用于探究粗颗粒土振动压实机理的试验装置和方法
本专利技术涉及一种振动压实机理的试验装置和方法，特别涉及一种用于探究粗颗粒土振动压实机理的试验装置和方法。
技术介绍
目前，由于土颗粒材料的离散性以及颗粒形状的不规则性，其体系的物理性质极其复杂，已被列为科学难题之一。而当前对土体压实机理的研究中，多将其作为连续介质，通过改变连续介质本构模型参数来表征压实状态的变化过程，忽略了土体本身作为不规则颗粒的离散性，机理并不明确，在工程指导中导致压实参数调整不合理，效率低下。振动压实的实质是颗粒体体积的变化，这一变化实际上是由体系内部的颗粒重排和粒间相对滑移所引起的，而无论是颗粒重排还是粒间相对滑移，都伴随着黏滞累积能量耗散和塑性应变累积能量耗散的并时发生，这两者的相对关系与累积塑性应变存在某种对应关系。可见，粗颗粒土在外部荷载作用下能量耗散是其宏观力学响应的深层原因。换而言之，能量耗散大小可以作为衡量颗粒体系密实度变化的衡量指标，即能量耗散越大，表示体系内部颗粒运动越多。目前，常见的从能量演化角度对土体材料研究主要分...
【技术保护点】
1.一种用于探究粗颗粒土振动压实机理的试验装置，其特征在于：包括有箱体、振动电机、动态数据采集仪、电脑和摄像头，其中箱体的上部设置有荷载板，荷载板的上部在箱体顶部的两个侧边上跨设有导轨，导轨顶端的横梁上穿设有限位杆，振动电机的底座穿设在限位杆的底端，对应振动电机底座的荷载板上装配有动压力传感器，荷载板上还设置有动位移传感器，动压力传感器和动位移传感器与动态数据采集仪相连接，动压力传感器和动位移传感器能够把采集到的数据实时传输给动态数据采集仪，动态数据采集仪与电脑相连接，动态数据采集仪能够把收集到的数据实时传输到电脑进行储存和处理，箱体前后的两侧板由钢化玻璃组成，摄像头对应钢...
【技术特征摘要】
1.一种用于探究粗颗粒土振动压实机理的试验装置，其特征在于：包括有箱体、振动电机、动态数据采集仪、电脑和摄像头，其中箱体的上部设置有荷载板，荷载板的上部在箱体顶部的两个侧边上跨设有导轨，导轨顶端的横梁上穿设有限位杆，振动电机的底座穿设在限位杆的底端，对应振动电机底座的荷载板上装配有动压力传感器，荷载板上还设置有动位移传感器，动压力传感器和动位移传感器与动态数据采集仪相连接，动压力传感器和动位移传感器能够把采集到的数据实时传输给动态数据采集仪，动态数据采集仪与电脑相连接，动态数据采集仪能够把收集到的数据实时传输到电脑进行储存和处理，箱体前后的两侧板由钢化玻璃组成，摄像头对应钢化玻璃的侧板设置，摄像头与电脑相连接，摄像头能够把箱体内土体的实时影像传输到电脑进行储存和处理。
2.根据权利要求1所述的一种用于探究粗颗粒土振动压实机理的试验装置，其特征在于：所述的箱体的下部设置有活动挡板，活动挡板处设置有出料口，由钢化玻璃组成的箱体侧板上设置有刻度尺。
3.根据权利要求1所述的一种用于探究粗颗粒土振动压实机理的试验装置，其特征在于：所述的振动电机还连接有调频器，通过调频器调节振动电机的振动频率，振动电机的底部连接有荷载传递板，荷载传递板的底部与动压力传感器的顶端相连接，动压力传感器的底部设在荷载板顶面的限位环内。
4.根据权利要求1所述的一种用于探究粗颗粒土振动压实机理的试验装置，其特征在于：所述的限位杆设置有四根，限位杆与导轨横梁的连接处设置有自攻螺丝口进行连接，限位杆在自攻螺丝口处通过螺栓固定和调节位置高度，通过四根限位杆限制振动电机沿限位杆进行上下振动。
5.根据权利要求1所述的一种用于探究粗颗粒土振动压实机理的试验装置，其特征在于：所述的动位移传感器设置有四个，分别设在荷载板对角线1/3位置处，每个动位移传感器均装配在磁性座里面。
6.根据权利要求1所述的一种用于探究粗颗粒土振动压实机理的试验装置，其特征在于：所述的摄像头的型号为Teli12M25BMP，摄像头为高速高清摄像头。
7.一种用于探究粗颗粒土振动压实机理的试验方法，其特征在于：其方法如下所述：
步骤一、将可视化箱体放置在一个光线充足、地面平整且周围无扰动的室内，并将筛选好的粗颗粒土均匀按设定厚度分层铺装在箱体内，在铺装过程中测定粗粒土质量，其铺装高度通过钢化玻璃上的刻度尺读数控制，且保证上表面平整；
步骤二、在铺装好的粗粒土上方，从下到上依次安装荷...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘顺凯，聂志红，龚健，高翔，邹国峰，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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