[發明專利]一種巖石定向擠壓斷裂過程的力學聲學聯合測試方法

有效

• 申請號: 201410236260.9
• 申請日: 2014-05-29
• 公開（公告）號: CN103994928A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發明（設計）人: 張希巍;孔瑞;馮夏庭;徐荃;楊成祥
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01D21/02;G01N1/28
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

1.一種巖石定向擠壓斷裂過程的力學聲學聯合測試方法，其特征在于包括如下步驟：

步驟一：制備巖石試樣，巖石試樣的長、高、寬尺寸比例為3:2:1；

步驟二：在巖石試樣的兩個長×寬端面上分別劃出應力加載區，應力加載區位于長×寬端面中心；

步驟三：在巖石試樣的一個長×高端面上貼應變片；

步驟四：在巖石試樣的兩個高×寬端面上固定超聲波探頭，包括超聲波發射探頭和超聲波接收探頭，超聲波發射探頭位于一個高×寬端面中心，超聲波接收探頭位于另一個高×寬端面中心；

步驟五：在巖石試樣的長×高端面上固定聲發射傳感器；

步驟六：將巖石試樣置于巖石壓力機的上壓頭與下壓頭之間，在巖石試樣與上壓頭之間加裝上端局部加載壓塊，在巖石試樣與下壓頭之間加裝下端局部加載壓塊，上端局部加載壓塊、下端局部加載壓塊同時與巖石試樣的長×寬端面的應力加載區居中對齊；

步驟七：啟動巖石壓力機，對巖石試樣進行階梯式應力加載；同時，通過聲發射傳感器對聲發射信號進行連續實時采集，通過超聲波探頭采集超聲波信號，通過應變片采集應變信號，直到巖石試樣出現定向的宏觀裂紋，加載停止；

步驟八：提取測試數據，并對獲取的測試數據進行分析。

2.根據權利要求1所述的一種巖石定向擠壓斷裂過程的力學聲學聯合測試方法，其特征在于：所述的超聲波發射探頭、超聲波接收探頭與巖石試樣之間通過耦合劑進行耦合。

3.根據權利要求1所述的一種巖石定向擠壓斷裂過程的力學聲學聯合測試方法，其特征在于：所述上端局部加載壓塊、下端局部加載壓塊均為剛性墊塊，其長度為巖石試樣長度的一半，其寬度與巖石試樣相等。

4.根據權利要求1所述的一種巖石定向擠壓斷裂過程的力學聲學聯合測試方法，其特征在于：在所述巖石試樣與上端局部加載壓塊、下端局部加載壓塊之間均加入了減摩劑，減摩劑采用聚四氟乙烯膜或硬脂酸合成減摩劑。

5.根據權利要求1所述的一種巖石定向擠壓斷裂過程的力學聲學聯合測試方法，其特征在于：在所述的上端局部加載壓塊與上壓頭之間安裝有平衡球頭。

6.根據權利要求1所述的一種巖石定向擠壓斷裂過程的力學聲學聯合測試方法，其特征在于：通過所述的超聲波探頭采集超聲波信號需要在應力加載臺階處進行，即應力加載每增加一級，便進行一次超聲波測試。