[发明专利]土体泊松比测量方法、装置及系统

说明书

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。

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。