(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 20221094210 5.3 (22)申请日 2022.08.08 (71)申请人 贵州正业工程技术投资有限公司 地址 550000 贵州省贵阳市南明区双龙航 空港经济区机场路9号太升国际A2栋 14层1402- 34号 申请人 贵州正建 兴业工程质量检测有限公 司 (72)发明人 沈志平　刘慧　付君宜　孙洪　 许飞洲　张晋　杨欣　 (74)专利代理 机构 北京安瑞克专利代理事务所 (特殊普通 合伙) 11902 专利代理师 焦丽 (51)Int.Cl. G06F 17/18(2006.01)G06F 30/20(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种考虑多次碰撞的各类动力触探试验指 标间的转 化方法 (57)摘要 本发明公开了岩土工程原位试验领域一种 考虑多次碰撞的各类动力触探试验指标间的转 化方法， 该方法首先计算土体对探杆的加速度初 始值， 之后计算第i次碰撞后的落锤速度、 探杆速 度、 探杆动能增量， 直到碰撞后落锤的速度等于 探杆的速度或落锤的速度等于0， 停止计算； 将每 次碰撞后探杆动能增量总和和落锤最终时的动 能之和作为动力触探有效锤击能， 使用动力触探 有效锤击能修正土体对探杆的加速度， 使用迭代 法修正动力触探有效锤击能； 计算转化前动力触 探试验有效锤击能， 使用迭代法计算转化后动力 触探锤击 数。 本发明可为不同种类动力触探试验 指标间的相互转 化提供指导作用。 权利要求书3页 说明书10页 附图1页 CN 115329274 A 2022.11.11 CN 115329274 A 1.一种考虑多次碰撞的各类动力触探试验指标间的转化方法， 其特征在于， 包括以下 步骤： 步骤S1， 使用下式计算土体对探杆的加速度a初始值： m＝lm'+m” 其中， M为落锤质量； h为落锤落距； m为探杆质量； N为动力触探锤击数； l为探杆长度， m ’ 为每延米探杆重量， m ”为导杆、 锤垫、 探 头总质量； 步骤S2， 计算重力加速度g与土体对探杆的加速度a的比值 k： 步骤S3， 使用下式分别计算首次碰撞后落锤速度V1和探杆速度 v1， 首次碰撞探杆动能增 量ΔE1； 其中， e为动力触探试验所用钢材碰撞恢复系数； 步骤S4， 计算第2次碰撞前落锤速度V2,0， 探杆速度v2,0： 其中， Δvn‑1＝Vn‑1‑vn‑1， n＝2， 则Δv1＝V1‑v1； 步骤S5， 使用下式计算第 2次碰撞后落锤速度V2和探杆速度 v2， 第2次碰撞中探杆动能增 量ΔE2： 其中n＝3， 步骤S6， 依次更新n值,重复上述步骤S4及步骤S5， 得到第i次碰撞后落锤速度Vi和探杆 速度vi， 以及第i次碰撞中探杆动能增量ΔEi， 直到Vi＝vi或Vi＝0， 记为第j次碰撞， 结束计权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115329274 A 2算； 步骤S7， 使用下式计算 最终状态下的落锤中的动能： 其中， V终止为碰撞循环计算终止时落锤的速度； 步骤S8， 使用下式计算动力触探有效锤击能： 步骤S9， 根据下式计算加速度a， 并通过迭代的方法计算有效锤击能E； 步骤S10， 利用步骤S1～S9， 计算转化前锤击能E(M1,m1’,m1”,l1,N1)以及转化后锤击能E (M2,m2’,m2”,l2,N2)， 其中， 首次计算转化后锤击能E(M2,m2’,m2”,l2,N2)时， 令N2＝N1， 并根据 下式计算第一次迭代计算得到的转 化锤击数N2； 其中， A1为转化前动力触探试验探头截面面积， A2转换为的动力触探试验探头截面面 积， M1为转化前动力触探试验的落锤重量， m1’为转化前每延米探杆质量， m1”为转化前导杆、 锤垫、 探头质量总和， l1为转化前探杆长度， N1为转化前实测 锤击数； M2为转化后落锤重量， m2’为转化后每延米探杆质量， m2”为转化后导杆、 锤垫、 探头质量总和， l2为转化后探杆长 度， N2为转化锤击数； 步骤S11， 将第一次迭代 计算得到的转化锤击 数N2， 带入步骤S1～S9， 计算转化后锤击能 E(M2,m2’,m2”,l2,N2)， 并根据步骤S10公式计算得到第二次迭代计算得到的转 化锤击数N2； 步骤S12， 将第i次迭代 计算得到的转化锤击 数N2， 带入步骤S1～S9， 计算转化后锤击能E (M2,m2’,m2”,l2,N2)， 并根据步骤S10公式计算得到第i+1次迭代计算得到的转 化锤击数N2； 步骤S13， 若第i次迭代计算得到的转化锤击数与第i+1次迭代计算得到的转化锤击数 相等， 则结束循环迭代计算， 并以最后一次计算得到的锤击数作为 最终转化得到的锤击数。 2.根据权利要求1所述的一种考虑多次碰撞的动力触探杆长修正值计算方法， 其特征 在于， 所述 步骤S1中N取贯入10 cm时的锤击数。 3.根据权利要求1所述的一种考虑多次碰撞的动力触探杆长修正值计算方法， 其特征 在于， 所述 步骤S3前还 包括： 获取通过现场试验确定的动力触探试验所用钢材碰撞恢复系数 e。 4.根据权利要求1所述的一种考虑多次碰撞的动力触探杆长修正值计算方法， 其特征 在于， 所述 步骤S9中通过迭代的方法计算有效锤击能的方法包括： 将步骤S9中计算获得的加速度a带入步骤S2， 并依序计算至步骤S9， 计算出新的加速度 a， 再将新的加速度a带入步骤S2， 并依序计算至步骤S9， 计算出更新的加速度a， 如此循环计 算， 直到相 邻两次计算得到的加速度a差值小于预设差值， 并以最后一次计算得到的有效锤 击能作为 最终有效锤击能的计算结果。 5.根据权利要求4所述的一种考虑多次碰撞的动力触探杆长修正值计算方法， 其特征权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115329274 A 3