[发明专利]喷射混凝土回弹率控制方法、终端及存储介质

权利要求书

1.一种喷射混凝土回弹率控制方法，其特征在于，所述方法包括：

采用二分法获取混凝土颗粒的临界粘附速度，具体包括：

步骤S110，定义颗粒碰撞状态函数f(v)及其对应的碰撞状态S；记粘附状态为集合A，回弹状态为集合B；当颗粒为粘附状态，函数值取1，否则取-1；根据定义，对于指定的粒径的颗粒有

其中v为颗粒碰壁速度，临界粘附速度v_c为集合A和B的临界值，即颗粒碰撞状态属于集合A时v的最大值；

步骤S120，反复操作步骤“展开实验获取颗粒与壁面碰撞的速度参数”，即调节输出气压的大小p，使颗粒以不同的速度碰撞壁面，并通过高速摄像机后处理软件获取颗粒的碰撞速度v；

步骤S130，整理多组二维数据(p,v)并作散点图，采用多项式拟合的方法建立输出气压p与颗粒碰撞速度v的函数关系，记作v＝g(p)，反函数为p＝g^-1(v)；同时，根据颗粒的回弹效果，记录颗粒碰撞速度v所对应的f(v)值；

步骤S140A，根据v及其对应的f(v)的关系，任意确定一个区间[a,b]，使得不等式f(a)f(b)0成立；根据f(v)定义可知，v_c∈[a，b]，初步确定了临界值v_c的取值范围；以下采用二分法对临界值v_c进行数值求解，其中精确度为ξ；

步骤S140B至S140C，取区间[a,b]的中点c，代入反函数为p＝g^-1(c)计算输出气压p值，在实验中调节控制阀，将气压设定为该值，并记录此时对应的f(c)值；

步骤S150，分别计算f(a)f(c)和f(c)f(b)的正负性；根据其正负性，执行步骤S160，分以下两种情况进行以下赋值：(1)若f(a)f(c)0，则将c值赋给b；(2)若f(c)f(b)0，则将c值赋给a；进而执行步骤S170，即将经赋值处理的二等分子区间[a,b]，视为v_c的取值范围；

根据步骤S180，当计算精确度满足要求，即|a-b|ξ，则执行步骤S190，即得到临界粘附速度v_c的近似值a或b；若不满足，返回步骤S140B重新执行；通过多次将临界值v_c的取值区间二等分，使取值区间的两个端点逐步逼近临界值v_c；

基于离散元分析法，根据所述临界粘附速度，确定各喷射参数组合对应的回弹率；所述喷射参数组合包括混凝土颗粒粒径、喷射速度、喷射角度和喷射距离；具体包括：

基于离散元分析法，根据喷射参数组合，计算混凝土颗粒的碰撞速度；

当所述碰撞速度大于所述临界粘附速度时，确定所述混凝土颗粒发生回弹；

当所述碰撞速度不大于所述临界粘附速度时，确定所述混凝土颗粒被粘附；

根据发生回弹和/或被粘附的混凝土颗粒的质量，计算所述喷射参数组合对应的混凝土颗粒回弹率；

根据喷射参数组合以及与其对应的回弹率，确定喷射参数组合与回弹率之间的回归模型；

根据所述回归模型以及目标回弹率，反推目标喷射参数组合；所述目标喷射参数组合用于指导混凝土的喷射施工。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据喷射参数组合以及与其对应的回弹率，确定喷射参数组合与回弹率之间的回归模型，具体包括：

根据喷射参数组合以及与其对应的回弹率，采用支持向量机算法确定喷射参数组合与回弹率之间的回归模型。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述采用二分法获取混凝土颗粒的临界粘附速度之前，还包括：

采用混凝土颗粒与岩面的碰撞实验，获得混凝土颗粒的碰撞速度和回弹速度；所述碰撞速度和回弹速度用于计算所述混凝土颗粒的临界粘附速度。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述碰撞速度和回弹速度根据混凝土颗粒与岩面碰撞实验中混凝土颗粒的运动视频分析计算得到。