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专利号: 2024111755649
申请人: 安徽建筑大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2026-03-03
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于筒芯内模中空楼盖混凝土浇筑密实度检测评定方法,其特征在于,具体步骤包括:步骤1:采集混凝土的工艺数据和物理数据,并对工艺数据进行归一化处理,所述工艺数据包括振动的幅度时序数据,温度时序数据和压力时序数据,所述物理数据包括筒芯内模的质量和体积,浇筑完成后混凝土的质量和体积;

步骤2:对振动的幅度时序数据进行特征提取得到振动时域特征数据和振动频域特征数据,对振动时域特征数据和振动频域特征数据进行分析,生成浇筑振动系数;所述振动时域特征数据为自相关最大值,所述振动频域特征数据包括主要频率和功率谱密度;

步骤3:对温度时序数据进行特征提取得到温度特征数据,对温度数据进行数学分析生成浇筑温度系数,根据浇筑振动系数和浇筑温度系数生成浇筑性质系数;所述温度特征数据包括最大温度、平均温度和平均波动幅度;

步骤4:对压力时序数据进行特征提取得到压力特征数据,根据压力特征数据和浇筑性质系数生成空隙指数;对空隙指数进行统计学分析得到空隙分布系数,所述压力特征数据包括最大压力和最大压力变化率;

步骤5:对物理数据和空隙分布系数进行数学分析生成浇筑密实度。

2.根据权利要求1所述的一种基于筒芯内模中空楼盖混凝土浇筑密实度检测评定方法,其特征在于:采集工艺数据所依据的具体逻辑为:将筒芯内模分为等面积的N个部分,采集每个部分的振动的幅度时序数据,温度时序数据和压力时序数据。

3.根据权利要求1所述的一种基于筒芯内模中空楼盖混凝土浇筑密实度检测评定方法,其特征在于:提取振动时域特征数据和振动频域特征数据所依据的具体逻辑为:根据自相关函数得到自相关最大值,对振动的幅度时序数据进行傅里叶变换,以将其变换为系列复数之和的形式,得到频谱X(k),通过频谱得到主要频率和功率谱密度,计算自相关最大值所依据的具体公式为:其中,Rsp(0)为自相关最大值,P(t)为振动的幅度时序数据;

计算功率谱密度所依据的具体公式为:

其中,P(k)为功率谱密度,n为频率数量,L为振动信号长度,X(k)为振动频谱;l为频率索引;

所述主要频率为频域幅值最大时对应的频率。

4.根据权利要求1所述的一种基于筒芯内模中空楼盖混凝土浇筑密实度检测评定方法,其特征在于:生成浇筑振动系数所依据的具体逻辑为:对振动时域特征数据和振动频域特征数据进行分析,生成浇筑振动系数,所依据的具体公式为:其中,Jp为浇筑振动系数,Rsp(0)为自相关最大值,P(k)为功率谱密度,fm为主要频率,f0为材料共振频率。

5.根据权利要求1所述的一种基于筒芯内模中空楼盖混凝土浇筑密实度检测评定方法,其特征在于:生成浇筑性质系数所依据的具体逻辑为:对温度时序数据进行特征提取得到最大温度、平均温度和平均波动幅度,对最大温度、平均温度和平均波动幅度进行数学分析生成浇筑温度系数,根据浇筑振动系数和浇筑温度系数生成浇筑性质系数,计算浇筑温度系数所依据的具体公式为:其中,Jt为浇筑温度系数,为平均温度,TF为平均波动幅度,Tmax为最大温度;

生成浇筑性质系数所依据的具体公式为:

Ja=Jp*Jt

其中,Ja为浇筑性质系数,Jp为浇筑振动系数,Jt为浇筑温度系数。

6.根据权利要求1所述的一种基于筒芯内模中空楼盖混凝土浇筑密实度检测评定方法,其特征在于:生成空隙分布系数依据的具体逻辑为:对压力时序数据进行特征提取得到压力特征数据,根据压力特征数据和浇筑性质系数生成空隙指数;对空隙指数进行统计学分析得到空隙分布系数,生成空隙指数所依据的具体逻辑为:其中,Ks为空隙指数,Ja为浇筑性质系数,Prmax为最大压力,为最大压力变化率;

生成空隙分布系数所依据的具体公式为:

其中,为空隙分布系数,Ksi为第i个区域的空隙指数,N为区域数。

7.根据权利要求1所述的一种基于筒芯内模中空楼盖混凝土浇筑密实度检测评定方法,其特征在于:对物理数据和空隙分布系数进行数学分析生成浇筑密实度;所依据的具体公式为:其中,ρ为浇筑密实度,为空隙分布系数,Mh为筒芯内模的质量,Mt为浇筑完成后混凝土的质量,Vh为筒芯内模的体积,Vt为浇筑完成后混凝土的体积。

8.一种基于筒芯内模中空楼盖混凝土浇筑密实度检测评定系统,用于实现权利要求1-7任一项所述的基于筒芯内模中空楼盖混凝土浇筑密实度检测方法,具体包括:数据采集模块,用于采集混凝土的工艺数据和物理数据,并对工艺数据进行归一化处理,所述工艺数据包括振动的幅度时序数据,温度时序数据和压力时序数据,所述物理数据包括筒芯内模的质量和体积,浇筑完成后混凝土的质量和体积;

振动分析模块,用于对振动的幅度时序数据进行特征提取得到振动时域特征数据和振动频域特征数据,对振动时域特征数据和振动频域特征数据进行分析,生成浇筑振动系数;所述振动时域特征数据为自相关最大值,所述振动频域特征数据包括主要频率和功率谱密度;

温度分析模块,用于对温度时序数据进行特征提取得到温度特征数据,对温度数据进行数学分析生成浇筑温度系数,根据浇筑振动系数和浇筑温度系数生成浇筑性质系数;所述温度特征数据包括最大温度、平均温度和平均波动幅度;

压力分析模块,用于对压力时序数据进行特征提取得到压力特征数据,根据压力特征数据和浇筑性质系数生成空隙指数;对空隙指数进行统计学分析得到空隙分布系数,所述压力特征数据包括最大压力和最大压力变化率;

综合分析模块,用于对物理数据和空隙分布系数进行数学分析生成浇筑密实度。