[发明专利]动模量、阻尼比计算方法及装置

说明书

本发明实施例提供一种动模量、阻尼比计算方法及装置。所述方法包括：根据相关函数及采集的应力数据点信息得到应力时程的第一自相关函数；根据相关函数及采集的应变数据点信息得到应变时程的第二自相关函数；通过第一自相关函数计算得到应力时程的平均幅值；通过第二自相关函数计算得到应变时程的平均幅值；根据应力时程的平均幅值、应变时程的平均幅值及动模量计算公式得到动模量。通过上述方式计算动模量可以降低噪声对计算过程的影响，具有可靠性高、计算精度高的特点，并且可以拓宽动三轴试验可靠测试动模量的应变测试范围。

技术领域

本发明涉及数据处理技术领域，具体而言，涉及一种动模量、阻尼比计算方法及装置。

背景技术

土的动模量和阻尼比主要反映土体动应力-动应变关系的非线性和滞后性特性，是土的两个基本动力特性参数，也是场地地震反映分析中不可缺少的基础性材料。土的动模量和阻尼比都是随应变幅值的变化而变化的参数。目前，实心或空心圆柱试样的动三轴试验是国内外使用最广泛的土动模量和阻尼比测试方法。其测试原理是将土视为黏弹性体，通过不同应变幅值下的应力-应变滞回圈来计算动模量与阻尼比。

上述方法虽然可以计算出动模量，但是滞回圈法很大程度上受限于动三轴试验传感器的测试精度。在应变幅值较小时，由于测试精度、试验环境中的随机噪音等原因，使得采集的应力、应变波形中存在很强的白噪声，在波形上变现为存在很多毛刺与尖峰，由此导致计算出的动模量有计算精度较差、离散性较大及不可靠等不足。

发明内容

为了克服现有技术中的上述不足，本发明实施例的目的在于提供一种动模量、阻尼比计算方法及装置，其能够通过利用相关函数计算出动模量，降低噪声对计算过程的影响，具有可靠性高的特点，并且可以拓宽动三轴试验可靠测试动模量的应变测试范围。

本发明实施例提供一种动模量计算方法，所述方法包括：

根据相关函数及采集的应力数据点信息得到应力时程的第一自相关函数，其中，所述应力数据点信息包括时刻及对应的应力值，所述第一自相关函数为：

其中，R_σ(iΔτ)表示第iΔτ时刻应力时程的自相关函数值，σ_k表示第kΔτ时刻的应力值，σ_k+i表示第(k+i)Δτ时刻的应力值；

根据相关函数及采集的应变数据点信息得到应变时程的第二自相关函数，其中，所述应变数据点信息包括时刻及对应的应变值，所述第二自相关函数为：

其中，R_ε(iΔτ)表示第iΔτ时刻应变时程的自相关函数值，Δτ表示数据采集的时间间隔，N表示循环周数，N₀表示每周期采集的应力数据点信息、应变数据点信息的个数，ε_k表示第kΔτ时刻的应变值，ε_k+i表示第(k+i)Δτ时刻的应变值，应力时程及应变时程均为弦波形式；

通过所述第一自相关函数计算得到应力时程的平均幅值；

通过所述第二自相关函数计算得到应变时程的平均幅值；

根据应力时程的平均幅值、应变时程的平均幅值及动模量计算公式得到动模量。

本发明实施例还提供一种阻尼比计算方法，所述方法包括：

根据相关函数、采集的应力数据点信息及采集的应变数据点信息得到应力时程与应变时程的互相关函数，其中，所述应力数据点信息包括时刻及对应的应力值，所述应变数据点信息包括时刻及对应的应变值，所述互相关函数为：