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龍圖騰網(wǎng)獲悉東南大學(xué)申請(qǐng)的專利一種干濕循環(huán)下非飽和土土—水特征曲線的計(jì)算方法獲國(guó)家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN116660496B 。

龍圖騰網(wǎng)通過(guò)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-09-09發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請(qǐng)?zhí)?專利號(hào)為：202310576911.8，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G01N33/24；該發(fā)明授權(quán)一種干濕循環(huán)下非飽和土土—水特征曲線的計(jì)算方法是由翟錢;朱益瑤;趙益東;向鈳;沈天倫;張瑞澤設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2023-05-22向國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請(qǐng)。

本一種干濕循環(huán)下非飽和土土—水特征曲線的計(jì)算方法在說(shuō)明書(shū)摘要公布了：本發(fā)明提供一種涉及非飽和土土—水特征曲線的計(jì)算方法，該方法包括：1采集脫濕試驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)，擬合得到連續(xù)的“初始脫濕曲線”；2將“初始脫濕曲線”在土吸力范圍均等地劃分為N個(gè)區(qū)間，考慮滯后效應(yīng)，計(jì)算各區(qū)間的含水量；3采集“主浸潤(rùn)曲線”上的試驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)，與步驟2中的計(jì)算值進(jìn)行擬合，確定修正參數(shù)k；4計(jì)算任一初始狀態(tài)下“浸潤(rùn)掃描曲線”或“脫濕掃描曲線”。該方法的計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確度高，能有效滿足工程精度需求。相較于全程采用試驗(yàn)方法獲得數(shù)據(jù)，該計(jì)算方法僅需要部分試驗(yàn)數(shù)據(jù)，便可以計(jì)算得到從任意初始土吸力開(kāi)始的“浸潤(rùn)掃描曲線”或“脫濕掃描曲線”，成本較低。

本發(fā)明授權(quán)一種干濕循環(huán)下非飽和土土—水特征曲線的計(jì)算方法在權(quán)利要求書(shū)中公布了：1.一種干濕循環(huán)下非飽和土土—水特征曲線的計(jì)算方法，其特征在于，該方法包括如下具體步驟： 1采集飽和土脫濕的試驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)，擬合得到連續(xù)的飽和度S與土吸力ψ的關(guān)系曲線，稱為初始脫濕曲線； 2將初始脫濕曲線在土吸力軸上等距取N+1個(gè)點(diǎn)，即ψ0,ψ1,ψ2,ψ3,……,ψN，其中，ψ0＜ψ1＜ψ2＜ψ3＜……＜ψN，土吸力ψi與孔隙半徑ri一一對(duì)應(yīng)，由初始脫濕曲線確定兩相鄰?fù)廖^(qū)間內(nèi)的含水量ΔS1,i＝Sψi-1-Sψi； 3根據(jù)主浸潤(rùn)曲線上的試驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)，確定主浸潤(rùn)曲線的初始浸潤(rùn)土吸力ψ2,m，非飽和土的土吸力從ψ2,m開(kāi)始吸水浸潤(rùn)，計(jì)算浸潤(rùn)過(guò)程中土吸力減小到任意吸力ψj時(shí)所對(duì)應(yīng)的飽和度S2ψj，ψj＜ψ2,m，得到的飽和度S2與土吸力ψj的關(guān)系曲線，稱為主浸潤(rùn)曲線；考慮浸潤(rùn)過(guò)程中“裹入氣”作用、“墨水瓶”效應(yīng)及“雨滴”效應(yīng)引起的滯后性，引入?yún)?shù)k，浸潤(rùn)過(guò)程中，土吸力從ψ2,m減小到任意吸力ψj時(shí)，ψ2,m到ψj之間的各相鄰區(qū)間內(nèi)含水量ΔS2,i計(jì)算式如下，即ψi-1到ψi，其中，ψj＜ψi≤ψ2,m： 當(dāng)kψjψi時(shí)， ΔS2,i＝01 當(dāng)kψj≤ψi時(shí)，在ΔS1,i的基礎(chǔ)上考慮滯后性，將ΔS1,i乘以參數(shù)以修正得到ΔS2,i，其中，ΔS2,i的計(jì)算如式2所示； 其中，S0為裹入氣后的最大飽和度；ψ2,m為主浸潤(rùn)曲線上的初始浸潤(rùn)土吸力；S0和ψ2,m均由主浸潤(rùn)曲線的試驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)確定； 4以初始脫濕曲線為基準(zhǔn)，土吸力減小到任意ψj時(shí)的飽和度S2ψj由式3表示，其中包含不定參數(shù)k； 5將步驟4中的計(jì)算值與主浸潤(rùn)曲線的試驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行擬合，通過(guò)規(guī)劃求解，確定參數(shù)k值； 6非飽和土在經(jīng)歷脫濕—浸潤(rùn)后，繼續(xù)經(jīng)歷再脫濕—再浸潤(rùn)的過(guò)程稱為干濕循環(huán)，其中，再浸潤(rùn)過(guò)程得到的S3與土吸力ψj的關(guān)系曲線，稱為浸潤(rùn)掃描曲線，再脫濕得到的S4與土吸力ψj的關(guān)系曲線，稱為脫濕掃描曲線，當(dāng)上述修正參數(shù)k確定后，按式3計(jì)算確定土吸力從任意其它初始浸潤(rùn)土吸力ψ3,m開(kāi)始減小的浸潤(rùn)掃描曲線S3ψj，式中，用ψ3,m代替ψ2,m進(jìn)行計(jì)算； 7再脫濕過(guò)程中的飽和度S4與上一次浸潤(rùn)過(guò)程中的初始浸潤(rùn)土吸力ψ3,m密切相關(guān)，土吸力從初始脫濕吸力ψ4,m開(kāi)始增加，得到的脫濕掃描曲線，構(gòu)建飽和度S4和土吸力ψj的關(guān)系，其中，ψ4,mψjψ3,m。

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