1.一种基于阻尼比的路基压实质量连续检测系统,包括振动轮振动位移检测子系统、振动轮-土相互作用检测子系统和车载处理器、卫星定位子系统,其特征在于:所述振动轮振动位移检测子系统实时检测振动轮的竖向振动位移,并传输到车载控制器;所述振动轮-土相互作用检测子系统实时检测振动轮与土体的相互作用力,并传输到车载控制器;所述车载控制器根据力-位移滞回圈,计算一个振动周期内消耗能量与储存能量,进而计算土体压实质量连续检测指标阻尼比 ;所述卫星定位子系统将实时检测压路机位置信息,并传输到车载控制器,车载控制器将位置信息与对应的进行匹配,确定碾压面上每个位置的阻尼比,并与根据常规质量控制值确定阻尼比控制值 相比较,当检测阻尼比 小于 时,认为路基压实质量符合要求,可以停止碾压作业;所述振动轮振动位移检测子系统,采用位移传感器检测振动轮竖向振动位移,或采用加速度传感器采集竖向振动加速度信号,将加速度信号进行傅里叶变换转换为频域,然后在频域中进行积分,再通过傅里叶逆变换转换到时域,得到振动轮的振动位移;所述压实质量连续检测指标阻尼比 计算方法如下:(1)根据对应的力与位移数据的做出力-位移曲线,由于土体具有阻尼特性,力-位移曲线形成滞回圈;(2)计算一个振动周期内存储的能量大小,即三角形 OAB 面积 S 1 ;(3)计算一个振动周期内消耗的能量大小为滞回圈面积 S 2 ;(4)土体阻尼比按下式进行计算:式中: S 1 为三角形 OAB 面积; S 2 为滞回圈面积;所述三角形面积 S 1 ,代表一个振动周期内存储的能量,三角形 OAB 为直角三角形 , 顶点 O 的坐标为 ,顶点 A 的坐标为 ,顶点 B 的坐标为 ,三角形面积 S 1 可按照下式计算:式中: 为一个振动周期内的最大振动位移, 为最大振动位移对应的振动轮-土相互作用力;所述滞回圈面积 S 2 ,代表一个振动周期内消耗的能量,根据实测振动位移和轮土相互作用力计算,采用梯形积分法进行计算:式中: 、 分别为第 i +1和第 i 个振动位移值, 、 分别为第 i +1和第 i 个振动轮-土相互作用力;所述滞回圈面积 S 2 也可以通过椭圆拟合法得到滞回圈面积;所述的阻尼比控制值 可以基于现场碾压试验,采用回归分析建立 与路基压实质量常规检测指标的相关关系,并根据常规质量检测指标合格值确定阻尼比控制值 ;或通过室内振动击压实仪、动三轴、共振柱、振动台动力试验仪器,建立土体密度与阻尼比的关系,根据路基压实的规范要求密度确定阻尼比控制值 ;所述振动位移与振动轮-土相互作用检测子系统采用与振动轮振动位移检测子系相同的采样频域同步采集,采用加速度传感器实时检测振动轮和上机架的加速度信号,通过对振动轮加速度信号进行快速傅里叶变化(FFT)确定振动频率 f ,并按照下式计算振动轮与土体相互作用力:式中: 为轮-土相互作用力; 为振动轮偏心质量矩; f 为振动频率; 为压路机激振力的竖向分力; 为振动轮质量; 为上机架质量; 、 分别为振动轮和上机架的竖向振动加速度。
2.基于阻尼比的路基压实质量连续检测方法,所述检测方法用于权利要求 1所述的基于阻尼比的路基压实质量连续检测系统中,其特征为:所述检测方法包括如下步骤:步骤1:压路机安装振动轮振动位移检测子系统、振动轮-土相互作用检测子系统、卫星定位子系统和车载处理器;步骤2:碾压过程中实时采集振动轮竖向振动位移信号,或采集振动轮竖向加速度信号,采用频域积分计算振动轮竖向振动位移,并传输至车载控制器;步骤 3:碾压过程中实时计算振动轮与土体的相互作用力,并传输至车载控制器;步骤4:卫星定位系统实时对压路机进行厘米级定位,并将三维位置坐标传输至车载处理器;步骤5:车载处理器根据力-位移曲线形成的滞回圈,计算一个振动周期内存储的弹性能 S 1 和消耗能量大小 S 2 ,从而计算土体阻尼比 ;步骤6:车载处理器对压路机空间三维位置坐标与相应位置处阻尼比 匹配,输出碾压面上每一位置处的阻尼比 ;步骤7:采用现场碾压试验建立阻尼比 与路基填料压实质量常规指标的相关关系,或采用室内试验方法建立填料密度与阻尼比的关系,确定阻尼比控制值 ;步骤8:碾压面上每一处的检测阻尼比 与阻尼比控制值 相比较,若 小于 ,则认为路基压实质量满足要求,自动停止碾压,否则继续碾压。