一种透明道砟层模型制作方法及利用该模型进行有砟铁路路基翻浆冒泥试验的装置及方法

    公开(公告)号:CN118937031A

    公开(公告)日:2024-11-12

    申请号:CN202411263208.2

    申请日:2024-09-10

    申请人: 中南大学

    IPC分类号: G01N1/28 G01N33/24

    摘要: 本发明公开了一种透明道砟层模型制作方法及利用该模型进行有砟铁路路基翻浆冒泥试验的装置及方法,透明道砟层模型制作包括以下步骤:用蓝光扫描仪将多个路基道砟逐个扫描,得到多个道砟颗粒的三维三角网格模型并保存文件;通过体素化算法将道砟颗粒的三角网格数据转化为微小三维立方体的表示形式,得到道砟颗粒模型的外壳;通过漫水填充算法将各颗粒模型的外壳内部填满球颗粒;用球颗粒代替体素网格得道砟颗粒的真实模型;将多个道砟颗粒模型在自重状态下堆积并模拟压实过程形成道砟层模型;通过获取堆积之后各个道砟颗粒的旋转角和重心的改变,把各单个道砟颗粒对应的三维网络模型文件也进行对应的改变并合并成堆积后的三维网格模型;将三维网格模型数据输入3D打印机,采用PVC材料打印出透明道砟层模型。

    一种滑坡碎屑颗粒运动行为和偏析堆积的模型试验系统及试验方法

    公开(公告)号:CN118836927A

    公开(公告)日:2024-10-25

    申请号:CN202411004693.1

    申请日:2024-07-25

    IPC分类号: G01D21/02 G01D11/30

    摘要: 本发明涉及一种滑坡碎屑颗粒运动行为和偏析堆积的模型试验系统及试验方法,模型试验系统包括储料单元、地形模拟单元、堆积单元和测试记录单元;所述储料单元设置在地形模拟单元上端,包括用于储存土石混合料的储料箱,土石混合料能流至地形模拟单元形成滑坡碎屑流;所述堆积单元设置在地形模拟单元下端,包括用于接收滑坡碎屑流冲击力的冲击挡板;所述测试记录单元包括用于采集滑坡碎屑流图像的摄像组件、用于检测滑坡碎屑流压力的压力传感器和用于检测滑坡碎屑流冲击力的冲击力传感器。与现有技术相比,本发明模型试验系统能够精确模拟滑坡过程中碎屑颗粒的运动行为和偏析堆积特性,提高了模拟结果的准确性和可靠性。

    一种用于散体颗粒实时监测的智能颗粒及其监测方法

    公开(公告)号:CN118777135A

    公开(公告)日:2024-10-15

    申请号:CN202410886864.1

    申请日:2024-07-03

    申请人: 中南大学

    摘要: 本发明公开了一种用于散体颗粒实时监测的智能颗粒,它包括多块压力传感面组合而成的多面体,压力传感面通过压力感受面和传力机构配合得到对应的接触压力信息;多面体内部设置微控制器模块将接触压力信息处理保存。本智能颗粒中创新性地设置配合的传力结构和压力传感器,通过传感器得到的数据进行计算,得到散体颗粒运动过程中的接触压力和配位数,用以分析散体颗粒运动中的密实状态变化;对于揭示碎屑流高速远程运动形成机制,控制碎屑流致灾范围和破坏强度具有重要意义。智能颗粒可设计成不同多面体形状,适应各种散体材料应用场景,尺寸可根据颗粒大小调整,平面数量越多,测量越精确。

    土石混合料Me确定方法及应力-应变响应预测模型和方法

    公开(公告)号:CN116735836A

    公开(公告)日:2023-09-12

    申请号:CN202310639517.4

    申请日:2023-06-01

    IPC分类号: G01N33/24

    摘要: 本发明涉及一种土石混合料Me确定方法及一种充分考虑混合均匀度的土石混合料应力‑应变响应预测方法。土石混合料混合均匀度确定方法能合理反映土石混合料局部离析状态和整体均匀程度,为路基土石混合填料的施工提供了科学的理论指导,具有较高的工程应用价值。预测方法综合考虑了混合均匀度和围压对路基土石混合填料的应力‑应变响应特性的影响,建立了可以初步描述路基土石混合填料的应力‑应变响应关系的归一化模型。该模型物理意义明确、结构简单,大大减少了试验耗时,降低了试验难度,为多种混合均匀度组合的路基土石混合填料和缺少试验条件的现场单位提供了明显工程便利,具有较高的市场推广价值。

    一种基于纳米压痕技术的岩石宏观断裂韧度计算方法

    公开(公告)号:CN112364514B

    公开(公告)日:2022-07-22

    申请号:CN202011275074.8

    申请日:2020-11-16

    申请人: 中南大学

    IPC分类号: G06F30/20 G06K9/62 G06F119/14

    摘要: 本发明公开了一种基于纳米压痕技术测试岩石宏观断裂韧度的方法,利用纳米压痕测试对试样形状、尺寸要求较低的特点,基于纳米压痕技术获取岩石内部的微观力学参数后,第一步利用聚类分析的方法区分岩石中力学性质不同的各相;第二步考虑岩石内部各颗粒间的相互作用后,利用Mori‑Tanaka理论将微观弹性模量升级为宏观弹性模量;第三步利用断裂能面积法计算各相的断裂能量释放率;第四步,将最弱相的断裂能量释放率视为断裂面的断裂能量释放率,并结合宏观弹性模量采用格里菲斯断裂理论计算岩石的宏观断裂韧度。本发明为测试岩石的宏观断裂韧度提供了新的测试方法及计算方法,利用微观测试手段测算断裂面的相关参数,然后通过格里菲斯断裂理论过渡到宏观层面。

    一种岩土工程地质地表移动变形状态的检测方法

    公开(公告)号:CN112949106B

    公开(公告)日:2022-02-22

    申请号:CN202011351542.5

    申请日:2020-11-26

    申请人: 中南大学

    IPC分类号: G06F30/23

    摘要: 本发明公开了一种岩土工程地质地表移动变形状态的检测方法,包括构建数据运算平台,获取原始数据,划分单元数据,计算埋深,提取地表点,拟定计算参数及分析数据等七个步骤。本发明一方面通过改进传统概率积分法求地表移动与变形的方法,尤其是在不同倾角适用性方面得到极大提高,将实际工况中的开挖区域及其物理属性转换为极其细小的微单元块\层,削弱了赋存倾角所带来的差异化;另一方面通过建立数据模型平台改进传统概率积分法求地表移动与变形的方法,极大的提高了对岩体工程中不同开挖体的适应性,并在高效地提高数据有效计算范围和计算精度的同时,极大的降低了数据采集和数据计算结果的输出、传递及校验工作的劳动强度和难度。

    微震监测/声发射破裂源时空分布状态与趋势的预警方法

    公开(公告)号:CN112987087B

    公开(公告)日:2022-01-04

    申请号:CN202110190642.2

    申请日:2021-02-20

    申请人: 中南大学

    IPC分类号: G01V1/28

    摘要: 本发明提供了一种微震监测/声发射破裂源时空分布状态与趋势的预警方法。该方法利用检测到的微震监测/声发射事件的空间位置和相对释放能量参数,初步判断宏观破坏区域及破坏程度;再通过建立分形理论盒维数数据统计框架模型,模拟获得岩体或者矿石的破裂形态及其严重程度;获取声发射或微震监测事件产生的空间三维定位坐标和能量值能级变化情况,根据事件数集聚态势和坐标点位,对不同危险级别的灾害发生区位进行锁定并进行预报预警。该方法在空间连续性上比传统二维分析更具优势,计算效率远高于人工统计计算,对分析岩体/石工程三维空间体内微震监测/声发射破裂源时空演化规律尤其是空间上的集聚程度具有优异的实用效果。

    一种针对低频表面波隔振的周期性桩-墙结构及施工方法

    公开(公告)号:CN113818495A

    公开(公告)日:2021-12-21

    申请号:CN202111085571.6

    申请日:2021-09-16

    申请人: 中南大学

    IPC分类号: E02D31/08 E02D5/10 E02D5/30

    摘要: 本发明公开了一种针对低频表面波隔振的周期性桩‑墙结构,包括并排排列的至少一个的桩‑墙结构隔振单元,桩‑墙结构隔振单元包括桩基、连续墙、原始土体、改良土体和基岩,桩基呈两排均匀插入原始土体内,桩基底部嵌入基岩内,原始土体的浅层土体内每排桩基之间嵌入连接有连续墙,原始土体的浅层土体内两排桩基和连续墙间固定设置有改良土体。本发明可以将桩基深度优势与连续墙的连续性优势发挥到极致,二者相辅相成,极易适合表面波隔振。本发明连续墙两侧为截面为半圆形的圆弧面,连续墙的中心截面M‑M面为梯形,预制而成,通过静力按压方式至两桩基中间,构建桩‑墙镶嵌结构,且可形成较大的预应力,确保隔振效果。