申请/专利权人：北京科技大学

申请日：2021-12-09

公开（公告）日：2024-04-16

公开（公告）号：CN114383949B

主分类号：G01N3/12

分类号：G01N3/12;G01N3/307;G01N23/046

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.16#授权;2022.05.24#实质审查的生效;2022.04.22#公开

摘要：本发明属于岩体力学性能测试技术领域，公开了一种用于测试含空腔岩体承载力和能量耗散规律的方法，开展含空腔岩体试样的动力学试验，获取在不同围压作用下试样的入射波、反射波和透射波信号；根据试样两端作用力大小计算含空腔岩石的承载力大小；根据能量计算原理，分析用于岩石破碎的耗散能分布规律；建立围压、空腔形式、冲击荷载与含空腔岩体试样承载力、耗散能间的定量表达式；优化地下岩石工程爆破掏槽方案设计，反演不同应力作用下辅助眼炸药单耗。本发明利用分离式霍普金森杆实验系统施加冲击荷载，分析含空腔岩体的承载力、能量耗散规律和破坏特征，揭示空腔形式及围压对岩体能量耗散和损伤破坏的影响机理。

主权项：1.一种用于测试含空腔岩体承载力和能量耗散规律的方法，其特征在于，首先在圆柱体试样中预制不同形状的空腔，随后将含空腔岩体放入围压装置内，对试样施加主动围压后开展动力学试验，获得试验中的弹性杆应变信号，其次，根据应力波理论和冲击动力学，分别计算试样的承载力和耗散能，建立含空腔岩体动力学特性与应力环境、空腔形式的定量关系；再次，采用多种测试手段，分析加载后试样的宏细观破坏特征，结合CT扫描技术及数字图像处理方法，量化岩体试样内部裂纹分布；最后，基于测试结果，优化工程爆破的掏槽方案及单耗设计；所述用于测试含空腔岩体承载力和能量耗散规律的方法具体包括以下步骤：步骤一，采集均匀性较好的岩石，加工成长径比为0.6的圆柱形试样，并在试样中预制不同形状的空腔体，与入射杆端接触的试样端面中部预制空腔；步骤二，将含空腔试样放入侧向围压装置中，推入入射杆和透射杆，使杆与试样贴合；步骤三，打开电动油泵，同步对试样施加轴向压力和侧向压力，并通过阀门控制两条油路的通断，当围压达到设计值后停止施加压力；步骤四，使用动力控制系统，推动撞击杆打击入射杆，通过贴在入射杆和透射杆上的应变片获取在不同围压作用下试样的入射波、反射波和透射波信号；步骤五，根据试样两端作用力大小，按照计算含空腔岩石的承载力大小；根据能量计算原理，计算用于岩石破碎的耗散能分布规律；步骤六，采用CT检测系统对试验后试样进行扫描，构建试样内部三维空间裂隙分布；基于数字图像处理技术，分形理论计算岩石裂隙分形维数D，建立含空腔岩体承载力、耗散能与裂隙分形维数D的关系；步骤七，根据岩石破坏优化地下岩石工程爆破掏槽方案设计，反演不同应力作用下辅助眼炸药单耗。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京科技大学 一种用于测试含空腔岩体承载力和能量耗散规律的方法

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