[发明专利]一种岩土材料多效应同步高谱试验方法

说明书

本发明涉及一种岩土材料多效应同步高谱试验方法，可实现在不同温度、溶液、荷载多种复杂的高谱条件下，同步量测岩土材料在物理、化学、力学多效应耦合作用下的物质特性和内涵信息，建立岩土材料多效应四维重构动态模型；其优点在于：一、实现岩土材料试验过程中复杂高谱条件的模拟，更接近岩土材料所处的实际环境；二、同步量测岩土材料多效应耦合作用下的多种参数，避免试验数据滞后性与单一性的问题。

技术领域：

本发明涉及一种岩土材料多效应同步高谱试验方法，属于岩土工程与材料领域。适用于在不同温度、溶液、荷载的复杂高谱条件下，同步量测岩土材料在物理、化学、力学多效应耦合作用下的物质特性和内涵信息，建立岩土材料多效应四维重构动态模型的试验。

背景技术：

传统的岩土工程试验存在试验效应单一、试验数据无法同步量测、环境模拟较简单等问题，难以充分获取数据来支撑岩土材料物质特性与内涵信息的研究，这成为了制约其研究提升的瓶颈。究其原因在于：现有试验方法尚不足以在复杂的高谱(高谱：模拟复杂条件的环境谱)条件下，同步获取岩土材料多效应的试验数据。通过本发明的一种岩土材料多效应同步高谱试验方法，可实现不同温度、溶液、荷载的复杂高谱条件模拟，更接近岩土材料所处的实际环境；实现同步量测岩土材料多效应耦合作用下的物理、化学、力学参数，避免试验数据滞后性与单一性的问题，更好地获取岩土材料的试验数据，从而支撑其物质特性与内涵信息的相关研究。

发明内容：

本发明所述的一种岩土材料多效应同步高谱试验方法，可实现在不同温度、溶液、荷载的多种复杂高谱条件下，同步量测岩土材料在物理、化学、力学多效应耦合作用下的物质特性和内涵信息，建立岩土材料多效应四维重构动态模型。本发明主要包括以下内容：

一、高谱条件模拟。

高谱是指模拟复杂条件的环境谱；根据岩土材料所处的不同工况环境，明晰温度、溶液、荷载的高谱条件基本组合模式，研究温度、溶液、荷载各条件变化的控制速率、频率与幅值范围，结合现有的环境多谱，提出模拟复杂环境的高谱，确定高谱试验的温度、溶液、荷载各条件变化的阈值范围，实现岩土材料量测试验中复杂高谱条件的模拟。

二、多效应同步量测。

(1)非接触式量测；通过软硬件接口标准化的方法集成物理、化学、力学多种岩石参数的非接触式精密量测仪器于一体，将其量测装置微型化并优化空间布局，完全同步量测岩土材料在不同温度、溶液、荷载组合条件下的物理、化学、力学多效应耦合试验参数，利用高速信号传输系统控制协调各非接触式试验仪器的协同工作与数据采集；

(2)接触式量测；由于并不是所有试验仪器都采用非接触式量测方法，因此通过建立最大标准时间差来弥补非完全同步试验与完全同步试验之间的差异；研究岩土材料物理、化学、力学多效应发生变化的时差，建立岩土材料多效应参数演化数据采集的最大控制时差(即各参数发生变化的最大时间差)，给出对应的各接触式试验仪器转换、样品传输的最大有效时差(即各参数试验量测的最大时间差)，综合得出多效应参数数据获取的最大有效时差中的最小值作为全部直接关联试验数据获取的最大标准时差(即各参数数据获取的最大时间差)，以此为基准设计各接触式试验仪器的布置连接并优化岩土材料传输线路，各接触式试验仪器在最大标准时差内获取岩土材料在不同温度、溶液、荷载组合条件下的物理、化学、力学多效应耦合的非完全同步试验参数，利用高速信号传输系统控制协调各接触式试验仪器的协同工作与数据采集。

三、多效应四维重构动态模型建立。

通过高速信号传输系统采集试验数据，数据快速处置系统采用标准格式化方法对试验数据进行整理与转化，利用预设路径法调用试验数据，用四维重构法建立岩土材料多效应四维重构动态模型。

本发明有如下优点：

一、实现岩土材料试验过程中复杂高谱条件的模拟，更接近岩土材料所处的实际环境；