土壓力傳感器與土介質(zhì)相互作用特性分析.pdf

1、土壓力傳感器的應(yīng)用至今已有近百年的歷史,在巖土工程相關(guān)領(lǐng)域科研和實(shí)踐中都得到了廣泛的應(yīng)用。目前土壓力傳感器的理論和應(yīng)用技術(shù)都在不斷發(fā)展,但對(duì)于土壓力傳感器和土介質(zhì)的相互作用的研究仍落后于傳感器的應(yīng)用,還需作進(jìn)一步研究。
　　 為分析傳感器和土介質(zhì)的相互作用機(jī)理,針對(duì)傳感器在量測(cè)時(shí)的匹配誤差進(jìn)行了有限元計(jì)算和室內(nèi)試驗(yàn)研究,主要結(jié)論如下:
　　 1)有限元計(jì)算結(jié)果證明,其它條件相同的情況下,匹配誤差隨土壓力傳感器與土介質(zhì)模量

2、比(Eg／Es)變化而變化,但同時(shí)土介質(zhì)的其它參數(shù)對(duì)傳感器匹配誤差也有影響。在其它條件相同的情況下,傳感器的匹配誤差隨厚徑比增大逐漸增大,在Eg／Es=0.1的情況下呈非線性關(guān)系,在Eg／Es=10的情況下基本與厚徑比成正比。該特性與經(jīng)典理論吻合,進(jìn)一步證實(shí)了增大土壓力傳感器剛度、減小厚徑比的重要性。
　　 2)根據(jù)有限元計(jì)算,傳感器造成的邊緣部位應(yīng)力擾動(dòng)遠(yuǎn)大于中心部分。
　　 3)對(duì)于平動(dòng)式土壓力傳感器,試驗(yàn)獲得砂介質(zhì)

3、中匹配誤差值大于按三種方法(巴蘭洛夫公式、改進(jìn)剛模法、本文有限元法)計(jì)算得到的匹配誤差值。
　　 4)試驗(yàn)結(jié)果顯示,單膜片撓曲式傳感器在模量比大時(shí)匹配誤差與二次壓陷法計(jì)算值差別不大,但在模量比小時(shí)誤差較大。
　　 5)試驗(yàn)所得的平動(dòng)式、單膜片撓曲式土壓力傳感器砂介質(zhì)中匹配誤差均超過40％,不可忽略。傳感器的匹配誤差隨土介質(zhì)的條件(粒徑、模量)變化較大,不僅僅和模量比、厚徑比有關(guān)。因此,傳感器在使用前應(yīng)在盡量等同真實(shí)工作狀