一种路基压实质量测试方法、装置、设备及可读存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种路基压实质量测试方法、装置、设备及可读存储介质，所述方法包括：获取激发波中剪切波的波速；获取振动波接收示波器的采样频率、频率分辨率和所述振动波接收示波器所采集到的接收波含有的数据数目；基于振动波接收示波器的采样频率、频率分辨率和所述振动波接收示波器所采集到的接收波含有的数据数目计算传递函数，并基于所述传递函数，确定路基的阻尼比；获取通过室内动三轴试验得到的路基的最大阻尼比和最大剪切模量，进而计算得到路基压实密度。本发明专利技术是在连续压实的基础上提出的实时控制指标，利用剪切波的波速建立与密度之间的关系，进行在剪切波的波速的识别上直接进行密度的计算。

【技术实现步骤摘要】
一种路基压实质量测试方法、装置、设备及可读存储介质
本专利技术涉及铁路工程
，具体而言，涉及一种路基压实质量测试方法、装置、设备及可读存储介质。
技术介绍
目前，路基压实质量越来越受到重视，因此采用一个准确的压实指标来判断路基是否已经压实也变得越来越重要。目前高速铁路路基压实控制方法主要有经验法、直接测量法、力学指标控制法和连续压实指标法，以上的经验法判断压实很有大部分是人为因素的影响所以不适宜客观的判断路基的压实程度，直接测量法则是点对面的控制不适宜大面积的测量，而力学类和连续压实类指标都是通过一个指标来表示压实度而并没有直接表征密度的方法，所以存在一定缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种路基压实质量测试方法、装置、设备及可读存储介质，以改善上述问题。为了实现上述目的，本申请实施例提供了如下技术方案：一方面，本申请实施例提供了一种路基压实质量测试方法，所述方法包括：步骤S1、获取激发波中剪切波的波速，所述激发波由安装在振动压路机尾部的振动波激发装置发出，所述激发波包括所述剪切波；步骤S2、获取振动波接收示波器的采样频率、频率分辨率和所述振动波接收示波器所采集到的接收波含有的数据数目，所述振动波接收示波器安装于移动小车之上，所述接收波包括环境噪声和所述激发波叠加后产生的叠加波，所述环境噪声为所述振动压路机在正常工作环境下产生的环境噪声；步骤S3、基于振动波接收示波器的采样频率、频率分辨率和所述振动波接收示波器所采集到的接收波含有的数据数目计算传递函数，并基于所述传递函数，确定路基的阻尼比；步骤S4、获取通过室内动三轴试验得到的路基的最大阻尼比和最大剪切模量，并根据所述剪切波的波速、所述路基的阻尼比、所述路基的最大阻尼比和所述最大剪切模量，计算得到路基压实密度。可选的，所述步骤S1前，包括：步骤S11、获取激发波的传播时间、所述振动压路机与所述振动波接收示波器的距离、激发波的激发时间和激发波的接收时间，所述移动小车与所述振动压路机之间具有距离，所述距离由安装在所述振动压路机和所述振动波接收示波器上的拉线位移传感器测得；步骤S12、基于所述振动压路机与所述振动波接收示波器的距离、所述激发波的传播时间、激发波的激发时间和激发波的接收时间，计算得到所述激发波中剪切波的波速。可选的，所述步骤S11，包括：对所述环境噪声进行第一频谱分析和第一时频谱分析，得到第一频谱分析结果和第一时频谱分析结果；对所述接收波进行频谱分析与时频谱分析，得到第二频谱分析结果与第二时频谱分析结果；将所述第一频谱分析结果和所述第一时频谱分析结果与所述第二频谱分析结果和所述第二时频谱分析结果进行对比分析，得到激发波的传播时间。可选的，所述步骤S3，包括：根据所述振动波接收示波器的采样频率、频率分辨率，确定接收波分段的每段数据数目；基于所述振动波接收示波器所采集到的接收波含有的数据数目和所述接收波分段的每段数据数目，确定平均次数；基于所述接收波分段的每段数据数目和所述平均次数，计算所述激发波的自功率谱密度函数和所述接收波的互功率谱密度函数；基于所述激发波的自功率谱密度函数和所述接收波的互功率谱密度函数，计算得到传递函数；对所述传递函数进行平滑处理，得到平滑后传递函数，基于所述平滑后传递函数的极点，计算得到路基的阻尼比。可选的，所述步骤S4，包括：获取通过室内动三轴试验得到的路基的最大阻尼比和最大剪切模量，并根据所述路基的阻尼比、所述路基的最大阻尼比和所述最大剪切模量，计算得到瞬时动剪切模量；基于所述剪切波的波速和所述瞬时动剪切模量，计算得到路基压实密度。可选的，所述步骤S4后，还包括：获取路基压实密度标准值，将所述路基压实密度与所述路基压实密度标准值进行对比分析，得到对比结果；获取所述对比结果的取值范围；判断所述对比结果是否处于所述取值范围之内，若所述对比结果处于所述取值范围之内，则生成碾压合格的合格码，若所述对比结果不处于所述取值范围之内，则生成碾压不合格的提示码；发送碾压合格的合格码和碾压不合格的提示码，以提示相关工作人员进行相应的处理。第二方面，本申请实施例提供了一种路基压实质量测试装置，所述装置包括：第一获取模块、第二获取模块、第一计算模块和第二计算模块。所述第一获取模块，用于获取激发波中剪切波的波速，所述激发波由安装在振动压路机尾部的振动波激发装置发出，所述激发波包括所述剪切波；所述第二获取模块，用于获取振动波接收示波器的采样频率、频率分辨率和所述振动波接收示波器所采集到的接收波含有的数据数目，所述振动波接收示波器安装于移动小车之上，所述接收波包括环境噪声和所述激发波叠加后产生的叠加波，所述环境噪声为所述振动压路机在正常工作环境下产生的环境噪声；所述第一计算模块，用于基于振动波接收示波器的采样频率、频率分辨率和所述振动波接收示波器所采集到的接收波含有的数据数目计算传递函数，并基于所述传递函数，确定路基的阻尼比；所述第二计算模块，用于获取通过室内动三轴试验得到的路基的最大阻尼比和最大剪切模量，并根据所述剪切波的波速、所述路基的阻尼比、所述路基的最大阻尼比和所述最大剪切模量，计算得到路基压实密度。可选的，所述装置还包括：第三获取模块，用于获取激发波的传播时间、所述振动压路机与所述振动波接收示波器的距离、激发波的激发时间和激发波的接收时间，所述移动小车与所述振动压路机之间具有距离，所述距离由安装在所述振动压路机和所述振动波接收示波器上的拉线位移传感器测得；第三计算模块，用于基于所述振动压路机与所述振动波接收示波器的距离、所述激发波的传播时间、激发波的激发时间和激发波的接收时间，计算得到所述激发波中剪切波的波速。可选的，所述第三获取模块，包括：第一分析单元，用于对所述环境噪声进行第一频谱分析和第一时频谱分析，得到第一频谱分析结果和第一时频谱分析结果；第二分析单元，用于对所述接收波进行频谱分析与时频谱分析，得到第二频谱分析结果与第二时频谱分析结果；对比单元，用于将所述第一频谱分析结果和所述第一时频谱分析结果与所述第二频谱分析结果和所述第二时频谱分析结果进行对比分析，得到激发波的传播时间。可选的，所述第一计算模块，包括：第一计算单元，用于根据所述振动波接收示波器的采样频率、频率分辨率，确定接收波分段的每段数据数目；第二计算单元，用于基于所述振动波接收示波器所采集到的接收波含有的数据数目和所述接收波分段的每段数据数目，确定平均次数；第三计算单元，用于基于所述接收波分段的每段数据数目和所述平均次数，计算所述激发波的自功率谱密度函数和所述接收波的互功率谱密度函数；第四计算单元，用于基于所述激发波的自功率谱密度函数和所述接收波的互功率谱密度函数，计算得到传递函数；第五计算单元，用于对所述传递函数进行平滑处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种路基压实质量测试方法，其特征在于，包括：/n步骤S1、获取激发波中剪切波的波速，所述激发波由安装在振动压路机尾部的振动波激发装置发出，所述激发波包括所述剪切波；/n步骤S2、获取振动波接收示波器的采样频率、频率分辨率和所述振动波接收示波器所采集到的接收波含有的数据数目，所述振动波接收示波器安装于移动小车之上，所述接收波包括环境噪声和所述激发波叠加后产生的叠加波，所述环境噪声为所述振动压路机在正常工作环境下产生的环境噪声；/n步骤S3、基于振动波接收示波器的采样频率、频率分辨率和所述振动波接收示波器所采集到的接收波含有的数据数目计算传递函数，并基于所述传递函数，确定路基的阻尼比；/n步骤S4、获取通过室内动三轴试验得到的路基的最大阻尼比和最大剪切模量，并根据所述剪切波的波速、所述路基的阻尼比、所述路基的最大阻尼比和所述最大剪切模量，计算得到路基压实密度。/n

【技术特征摘要】
1.一种路基压实质量测试方法，其特征在于，包括：
步骤S1、获取激发波中剪切波的波速，所述激发波由安装在振动压路机尾部的振动波激发装置发出，所述激发波包括所述剪切波；
步骤S2、获取振动波接收示波器的采样频率、频率分辨率和所述振动波接收示波器所采集到的接收波含有的数据数目，所述振动波接收示波器安装于移动小车之上，所述接收波包括环境噪声和所述激发波叠加后产生的叠加波，所述环境噪声为所述振动压路机在正常工作环境下产生的环境噪声；
步骤S3、基于振动波接收示波器的采样频率、频率分辨率和所述振动波接收示波器所采集到的接收波含有的数据数目计算传递函数，并基于所述传递函数，确定路基的阻尼比；
步骤S4、获取通过室内动三轴试验得到的路基的最大阻尼比和最大剪切模量，并根据所述剪切波的波速、所述路基的阻尼比、所述路基的最大阻尼比和所述最大剪切模量，计算得到路基压实密度。


2.根据权利要求1所述的路基压实质量测试方法，其特征在于，所述步骤S1前，包括：
步骤S11、获取激发波的传播时间、所述振动压路机与所述振动波接收示波器的距离、激发波的激发时间和激发波的接收时间，所述移动小车与所述振动压路机之间具有距离，所述距离由安装在所述振动压路机和所述振动波接收示波器上的拉线位移传感器测得；
步骤S12、基于所述振动压路机与所述振动波接收示波器的距离、所述激发波的传播时间、激发波的激发时间和激发波的接收时间，计算得到所述激发波中剪切波的波速。


3.根据权利要求2所述的路基压实质量测试方法，其特征在于，所述步骤S11，包括：
对所述环境噪声进行第一频谱分析和第一时频谱分析，得到第一频谱分析结果和第一时频谱分析结果；
对所述接收波进行频谱分析与时频谱分析，得到第二频谱分析结果与第二时频谱分析结果；
将所述第一频谱分析结果和所述第一时频谱分析结果与所述第二频谱分析结果和所述第二时频谱分析结果进行对比分析，得到激发波的传播时间。


4.根据权利要求1所述的路基压实质量测试方法，其特征在于，所述步骤S3，包括：
根据所述振动波接收示波器的采样频率、频率分辨率，确定接收波分段的每段数据数目；
基于所述振动波接收示波器所采集到的接收波含有的数据数目和所述接收波分段的每段数据数目，确定平均次数；
基于所述接收波分段的每段数据数目和所述平均次数，计算所述激发波的自功率谱密度函数和所述接收波的互功率谱密度函数；
基于所述激发波的自功率谱密度函数和所述接收波的互功率谱密度函数，计算得到传递函数；
对所述传递函数进行平滑处理，得到平滑后传递函数，基于所述平滑后传递函数的极点，计算得到路基的阻尼比。


5.一种路基压实质量测试装置，其特征在于，包括：
第一获取模块，用于获取激发波中剪切波的波速，所述激发波由安装在振动压路机尾部的振动波激发装置发出，所述激发波包括所述剪切波；
第二获取模块，用于获取振动波接收示波器的采样频率、频率分辨率和所述振动波接收示波器所采...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨长卫，张良，苏珂，蔡德钩，闫宏叶，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川;51