| 一种测试评估软地面土壤力学参数的方法 | |
冯春 ; 程鹏达; 李玉琼; 王理想; 朱心广; 范永波; 张丽
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| 2024-02-20 | |
| Rights Holder | 中国科学院力学研究所 |
| Abstract | 本发明提出了一种测试评估软地面土壤力学参数的方法，包括：开展压杆数值模拟形成机器学习专用数据库，经过机器学习形成土壤强度评估降阶模型；通过压杆的压入实验获得待测土壤的压力‑深度曲线，并输入土壤强度评估降阶模型，得到待测土壤的粘聚力及内摩擦角，进而确定待测土壤的承载力；基于压杆的压入实验进行弹性波测试，得到待测土壤的纵波波速，结合土壤的密度及泊松比确定待测土壤的弹性模量。本发明通过压杆的压入实验、数值模拟及机器学习，在测试土壤弹性参数的同时，可对土壤的承载力进行准确评估，解决了软地面近表层的土壤力学参数测试方法不能满足现有工程车辆的通过性评估及工程装置的安装风险评估要求的问题。 |
| Application Date | 2023-05-29 |
| Application Number | CN202310613966.1 |
| Patent Number | CN116680972B |
| Claim | 1.一种测试评估软地面土壤力学参数的方法，其特征在于，所述方法包括： 开展压杆数值模拟形成机器学习专用数据库，经过机器学习形成土壤强度评估降阶模型； 通过压杆的压入实验获得待测土壤的压力-深度曲线，将待测土壤的所述压力-深度曲线输入所述土壤强度评估降阶模型，得到待测土壤的粘聚力及内摩擦角，并根据相关行业规范确定待测土壤的承载力； 基于所述压杆的压入实验进行弹性波测试，得到待测土壤的纵波波速，结合土壤的密度及泊松比确定待测土壤的弹性模量； 所述压杆数值模拟的过程为： 1)开展压杆数值模拟方案设计，确定数值模拟组数； 2)建立土壤及压杆的三维计算模型，采用数值模拟方法对所述三维计算模型划分计算网格； 3)对所述三维计算模型施加本构模型及材料参数； 4)对所述三维计算模型施加位移边界条件； 5)在压杆顶部施加竖直向下的准静态速度边界条件； 6)开展数值计算，获取压杆压入过程中的钻杆压力-深度曲线； 7)将数值仿真结果存储仿真结果数据库； 8)判定是否达到了设定的数值模拟组数； 9)若未达到设定的数值模拟组数，调整土壤材料参数及压杆参数，重复执行步骤2)～8)； 10)若达到了设定的数值模拟组数，对仿真结果进行处理，形成机器学习专用数据库； 11)进行神经网络模型的优选，对隐藏层数量、各层神经元数量及激活函数进行设计； 12)基于所述机器学习专用数据库，开展神经网络智能学习及校核； 13)经过学习及校核后，形成基于神经网络的土壤强度评估降阶模型。 |
| Language | 中文 |
| Classification | 发明授权 |
| Status | 有效 |
| Note | 授权 |
| Country | 中国 |
| Agency | 北京和信华成知识产权代理事务所(普通合伙) |
| Document Type | 专利 |
| Identifier | http://dspace.imech.ac.cn/handle/311007/97432 |
| Collection | 流固耦合系统力学重点实验室 |
| Recommended Citation GB/T 7714 | 冯春,程鹏达,李玉琼,等. 一种测试评估软地面土壤力学参数的方法. CN116680972B[P]. 2024-02-20. |
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