[发明专利]一种平面应变土样变形的PIV增强测量方法

权利要求书

1.一种平面应变土样变形的PIV增强测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将待测土样装入试样膜中，装入试样膜中的土样的表面散布有多个染色颗粒，试样膜的表面设有多个标识点，得到待测样品，进入S2；

S2、将待测样品装入压力室中进行加压，得到变形后的待测样品，同时用高速相机拍摄待测样品的照片，进入S3；

S3、通过PIV分析软件对待测样品的照片进行后处理，得到试样膜表面标识点的实际位移，采用有限单元法中形函数的插值方法，计算土样中任意点的理论位移，进入S4；

S4、通过PIV分析软件对待测样品照片进行后处理，得到土样中染色颗粒的位移，进入S5；

S5、对比土样中染色颗粒的理论位移与实际位移的误差，分析评价土样中其余点的实际位移。

2.根据权利要求1所述的一种平面应变土样变形的PIV增强测量方法，其特征在于，步骤S3中，计算土样中任意点的理论位移时，采用有限单元法的形函数，插值计算得到土样中任意点的理论位移。

3.根据权利要求2所述的一种平面应变土样变形的PIV增强测量方法，其特征在于，所述土样中任意点的水平位移计算公式为，竖向位移计算公式为；其中，将距离所考察点最近的m个标识点，作为一个单元的m个节点，(x,y) 是所考察点的位置坐标，m是单元的节点数，N_i（x，y）是m节点单元的第i个形函数，u_i为标识点水平位移，v_i为标识点竖向位移。

4.根据权利要求1所述的一种平面应变土样变形的PIV增强测量方法，其特征在于，步骤S2中，所述压力室包括用于放置待测土样的底座、向所述底座上的待测土样施加向下的压力的轴向加载块、向所述底座上的待测土样左右两侧施加压力的水囊，用于限制所述底座上的待测土样水平位移的第一侧压板及用于限制所述底座上的待测土样水平位移的第一侧压板和第二侧压板，所述第一侧压板和所述第二侧压板平行设置，所述测土样设于所述第一侧压板和所述第二侧压板之间。

5.根据权利要求4所述的一种平面应变土样变形的PIV增强测量方法，其特征在于，所述试样膜与所述第一侧压板和所述第二侧压板之间涂有透明的硅脂。

6.根据权利要求4所述的一种平面应变土样变形的PIV增强测量方法，其特征在于，所述第一侧压板和所述第二侧压板为带有刻度的透明有机玻璃板。