軸應力下基于波速的巖石損傷變量的確定方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種軸應力下基于波速的巖石損傷變量的確定方法，將聲發(fā)射檢測儀的兩個探頭對稱地粘接在巖石動靜組合加載實驗系統(tǒng)的入射桿和透射桿上，在加載條件下直接測量試樣無損傷狀態(tài)下的超聲波波速和試樣損傷狀態(tài)下的超聲波波速，再計算得到巖石損傷變量。本發(fā)明的測量更加符合實際的結果。
【專利說明】軸應力下基于波速的巖石損傷變量的確定方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種巖石損傷變量的確定方法，尤其涉及軸應力下基于波速的巖石損傷變量的確定方法。

【背景技術】
[0002]巖石在循環(huán)沖擊作用下的損傷特性是巖石動力學和爆破工程中重要的研究課題，只有選取合理的損傷變量，才能得出合理的結論，而利用巖石超聲波波速定義損傷變量是通用的方法。通過超聲波波速定義的損傷變量的表達式為:

【權利要求】
1.軸應力下基于波速的巖石損傷變量的確定方法，將聲發(fā)射檢測儀(7)的兩個探頭對稱地粘接在巖石動靜組合加載實驗系統(tǒng)的入射桿(3)和透射桿(5)上，試樣(4)長度為L’，左探頭至試樣左端面的距離和右探頭至試樣右端面的距離均為L，聲波在入射桿和透射桿內(nèi)部的傳播速度均為嚴; 測定聲波在單個接觸面的傳播時間zl:Tw:首先，啟動軸壓系統(tǒng)(6)，按實驗要求施加一定的軸向載荷，使入射桿(3)的右端與透射桿(5)的左端緊密貼合，然后，在入射桿(3)左端敲擊一次，記錄聲發(fā)射監(jiān)測儀(7)顯示的時間間隔JTm，根據(jù)公式
計算聲波在單個接觸面的傳播時間Ar ；
測定試樣在無損傷狀態(tài)下的超聲波波速Pre:將試樣(4)裝夾在入射桿(3)和透射桿

(5)之間，施加與測定JJm時等量的軸向載荷，然后，在入射桿(3)左端敲擊一次，記錄聲發(fā)射監(jiān)測儀(7)顯示的時間間隔J T '，根據(jù)公式:
即可計算出試樣在無損傷狀態(tài)下的超聲波波速Fp ； 測定試樣在損傷狀態(tài)下的超聲波波速Vi1:保持上述軸向載荷不變，啟動汽炮(1)，則紡錘形沖頭(2)對入射桿(3)左端實施一次沖擊，試樣發(fā)生一次損傷，然后，在入射桿⑶左端敲擊一次，記錄聲發(fā)射監(jiān)測儀(7)顯示的時間間隔Jr，根據(jù)公式:
即可計算出試樣在損傷狀態(tài)下的超聲波波速Vpf ；確定基于波速的巖石損傷變量D:將上述試樣在無損傷狀態(tài)下的超聲波波速Vp試樣在損傷狀態(tài)下的超聲波波速V ,代入公式:D = l-(V JV )2，即可確定出損傷變量D。
【文檔編號】G01N29/07GK104198586SQ201410388480
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月8日 優(yōu)先權日:2014年8月8日
【發(fā)明者】陳小平, 劉濤, 劉武團, 張晨潔, 雷明禮, 焦?jié)M岱, 何良軍, 孫嘉, 孟慧媚, 劉財林, 王成財 申請人:西北礦冶研究院